ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия связи влаги с коллоидными капиллярнопористыми телами из "Теория сушки Издание 2" В последнее время работами М. Ф. Казанского и его учеников [Л. 18—19] на основе анализа термограмм сушки установлен ряд сингулярных точек, характеризую-Ш.ИХ различные формы связи влаги с капиллярнопористыми телами (рис. 1-4). По схеме М. Ф. Казанского вся влага разделяется на влагу физико-механической и физико-хими-ческой связи. К влаге физико-механи-ческой связи относятся три вида капиллярной влаги, два из которых представляют воду, различную по особым состояниям (капиллярному и стыковому) в грубых порах тела, а третий — капиллярную влагу микро-пор. Влага физико-химической связи может состоять из осмотической воды и двух видов адсорбированной влаги — влаги полимолекулярных и мо-номолекулярных слоев. [c.23] По величине и природе энергии связи следует различать четыре формы связи с дисперсными системами. [c.24] Различают воду, связанную в виде гидроксильных ионов, и воду молекулярных соединений типа кристаллогидратов, последняя связана значительно слабее первой. По величине давления диссоциации гидратов в зависимости от температуры можно рассчитать свободную энергию связи воды и теплоты нарушения связи, приняв за основу зависимость давления насьщенного пара свободной воды от температуры. [c.24] Адсорбционно связанная вода в основном представлена мономолекулярным слоем на внутренних и внешних поверхностях капиллярнопористого тела. Зависимость между равновесным влагосодержанием /р и влажностью воздуха ф приведена на рис. 1-6. [c.25] Необходимо различать изотермы адсорбции для гидрофильных, промежуточных и гидрофобных поверхностей. Это различие в основном связано с образованием краевого угла смачивания, его величиной или с непрерывным переходом от мономолекулярного адсорбционного слоя к пленке объемной жидкости (свободной воды). [c.25] Л = 7 Г1п 4 = 3,47 10 эрг моль. [c.25] Точки J, 2, 3 соответствуют моментам образования насыщенного мономолекулярного слоя. [c.25] Представление об энергии капиллярной связи дают следуюш,ие данные при 2 г = Ю- , 10 S 10 , 10 см А = 5,3 Iff , 5,3-10 , 5,3 -10 , 5,3 -lO эрг/моль. [c.26] Работами Н. Н. Федякина [Л. 84] было показано, что поверхностное натяжение и вязкость воды в капиллярах радиусом до 3,8Х ХЮ см остаются такими же, как и для свободной воды. [c.26] Осмотический характер связи наиболее ярко выражен в разбавленных растворах, где в отличие от энергетического связывания воды химическими и молекулярными силами связь определяется величиной энтропии. Поэтому осмотически связанную воду можно считать энтропийно связанной. [c.26] Следовательно, небольшое понижение давления пара раствора (Рн — р) указывает на наличие связанности воды, однако полная неспецифичность этого понижения или уменьшения величины Ф = р1рк = Voo указывает на неадсорбционный характер связи. [c.26] Эта величина не зависит от природы веществ, содержащихся в растворе, все характеристики такой связи зависят только от суммарной доли растворенных веществ Vl( или от молярной доли воды Voo в растворе = 1 — Voo) при условии Уцо - 1, а Гдо 0. [c.27] Соотношение (1-2-14) справедливо для идеального раствора, для которого изменение энтальпии равно нулю (АЯ = 0). Такой процесс всегда является эндотермическим, т. е. сопровождается поглощением теплоты растворения dQ = Тй8. Отклонения,от законов идеальных или предельно разбавленных растворов вызваны силами взаимодействия между частицами (молекулами или ионами) растворенных веществ. При этом взаимодействии происходит выделение тепла (экзотермический процесс), поскольку —АН — д О, если энергетический эффект превышает энтропийный. [c.27] Зависимость между давлением пара р осмотически связанной влаги и давлением пара чистой воды р можно получить из формулы (1-1-20), если вместо Ар, подставить р с. (Ар = —Рос), где рос — осмотическое давление. [c.27] Под пористой средой обычно понимают твердое тело, содержащее поры. Дать точное геометрическое определение понятия, поры достаточно трудно. Обычно под порами понимают пустые промежутки, распределенные в твердом теле. Поры в пористом теле могут быть сообщающимися друг с другом, и не сообщающимися.. Иногда взаимосообщающуюся часть порового пространства называют эффективным поровым пространством. Этот термин широко. применяется в теории фильтрации. -. [c.27] Следующей усложненной моделью является система капилляров серийного типа [Л. 95]. [c.28] Модельное пористое тело — совокупность зернистых тел правильной геометрической формы (обычно сферической), представляет собой также довольно сложную систему. Реальные влажные материалы являются пористыми телами, которые трудно описать модельным телом. Однако для качественного анализа представляет несомненный интерес рассмотреть основные структурные закономерности таких модельных тел. [c.28] Капилляры правильной геометрической формы мы называем элементарными (цилиндрические, конические капиллярные трубки, капиллярные щели и т. д.). [c.28] Такие капилляры являются моделями капиллярных пор и применяются для анализа поведения жидкости в капиллярнопористых телах. [c.28] В работе А. П. Порхаева [Л. 65] показано, что это соотношение выполняется достаточно строго при хорошем смачивании ( os 1), при неполном смачивании высота поднятия жидкости в наклонном капилляре немного меньше, чем это следует из формулы Жюрена. Если капилляр не цилиндрический, а имеет вид узкой щели, то соотношение (1-3-1) остается тем же, но только под величиной г надо понимать ширину щели. [c.28] Вернуться к основной статье