пов'язаної називають таку вологу, яка проникає в скелет колоїдного тіла шляхом дифузії за рахунок сил осмотичного тиску. Цю вологу ще називають вологою набухання. Для руйнування адсорбційних і осмотичних зв'язків також потрібна велика енергія, однак вона значно менше, ніж для розриву хімічних зв'язків. Така волога може віддалятися при температурах що не перевищують 100 про С.
При фізико-механічної формі зв'язку волога утримується в мікро - і макрокапилляров (відкритих порах) матеріалу за рахунок капілярного тиску і поверхневого натягу. До макрокапилляров відносяться капіляри, які мають радіус більше 10 -5 см. Ці капіляри Не збирають вологу з повітря, а заповнюються нею тільки при безпосередньому зіткненні. Мікрокапіляри з радіусом менше 10 -5 см при дії сил капілярного тиску можуть заповнюватися вологою за рахунок її сорбції з повітря, а також при її конденсації на поверхні матеріалу. Волога змочування зв'язується з матеріалом тільки при прямому зіткненні. Ця зв'язок сама нетривка і порушується навіть при повітряному зберіганні матеріалу через різниці парціальних тисків водяної пари на поверхні матеріалу і в довкіллю. При виробництві будівельних виробів застосовують терміни В«вільна волога В»іВ« пов'язана волога В». Під вільною вологою розуміють вологу, удаляемую з матеріалу до рівноважного стану з навколишнім середовищем, тобто до рівності парціальних тисків водяної пари на поверхні матеріалу і в навколишньому середовищі. Пов'язана волога це адсорбційна, осмотична і заповнює мікрокапіляри. Матеріал, що зберігається на повітрі, за своїм вологовмісту знаходиться в нестійкій рівновазі. При збільшенні вмісту вологи в атмосфері він набирає вологу, а при зниженні - віддає. p> В. Стан матеріалу в процесі сушіння
У процесі сушіння з матеріалу видаляють фізико-механічну і фізико-хімічну вологу, пов'язану з ним. Отже, при сушінні порушуються тільки зв'язку змочування, капілярні, структурні, осмотичні та адсорбційні.
Розглянемо вологий матеріал в процесі сушіння як систему, що складається з сухого матеріалу і води. br clear=all>
G вм = G см + W,
де G вм - маса вологого матеріалу; G см - маса сухого матеріалу; W - маса фізико-хімічної та фізико-механічної зв'язаної вологи. Примітка: тільки для процесу сушіння під абсолютно сухим матеріалом розуміють той стан, коли маса висушеного матеріалу буде складатися з маси сухого матеріалу і маси фізико-хімічної вологи.
Розрізняють три стану матеріалу по відношенню до навколишнього середовища: вологе, рівноважний і гігроскопічне. 1. Під вологим розуміють таке, при якому парціальний тиск водяної пари на поверхні матеріалу вище, ніж парціальний тиск водяної пари в навколишньому середовищі. За цих умов матеріал віддає вологу. Повітря, що оточує матеріал, асимілює вологу і поступово насичується нею. 2. Рівноважний стан відповідає рівності парціальних тисків водяної пари на поверхні матеріалу і в навколишньому середовищі. У цьому випадку сушіння не відбувається. 3 гігроскопічна стан матеріалу, при якому парціальних тисків водяної пари на поверхні матеріалу менше, ніж парціальних тисків водяних парів у навколишньому середовищі, нехарактерно і може бути отримано штучно. У цьому випадку матеріал починає сорбувати вологу з навколишнього середовища і поступово переходити в рівноважний стан.
Для того щоб мати уявлення про вологому стані матеріалу і його взаємодії з навколишнім середовищем розглянемо необмежену пластину, вирізану з вологого вироби.
Крива розподілу вологи в матеріалі
По осі Х відкладена ширина пластини, рівна 2Х, а по осі У - вологовміст U. Початковий вологовміст пластини U n 0 постійно по всьому поперечному перерізу пластини і показано пунктиром. Пластина поміщена в умови, в яких парціальний тисків водяної пари менше, ніж на її поверхні. З поверхні пластини, дотичної з навколишнім середовищем, починається випаровування вологи W (показано стрілками); ця волога буде асимілюватися навколишнім середовищем. Випаровування вологи з поверхонь пластини супроводжується зменшенням їх вмісту вологи. З'являється перепад вологовмісту між центром і поверхнями, показаний як DU n 1 . Тому до моменту часу t 1 волога в матеріалі розподілиться по параболі U n 1 . Виниклий перепад вологовмісту являє собою градієнт потенціалу переносу вологи Г‘ U, який змушує вологу просуватися до поверхні. Оскільки швидкість випаровування вище швидкості дифузії вологи до поверхні, то обов'язково виникає перепад вологовмісту. З збільшенням швидкості випаровування вологи з поверхні виробу збільшується і перепад вологовмісту всередині виробу і, навпаки, зменшення швидкості випаровування вологи веде до зниження перепаду вологовмісту.
Г. Кінетика сушіння матеріалів
Процес сушіння вологих ...
