ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение влажности древесины из "Практические работы по химии древесины и целлюлозы" Древесина представляет собой материал, обладающий широко развитой капиллярной системой, состоящей как из крупных капилляров (внутриклеточных и межклеточных полостей), так и из ультрамикроскопических пустот в клеточных стенках. Кроме того, вещества, входящие в состав древесины, имеют большое число полярных гидроксильных групп и, следовательно, обладают высокой гидрофильностью. Поэтому древесина в обычных условиях всегда содержит большее или меньшее количество влаги. Содержание воды, или влажность, выражают в процентах по отношению к весу абсолютно сухой древесины (а б -солютная влажность) или по отношению к весу влажной древесины (относительная влажность). В практике обычно пользуются показателем относительной влажности. Влажность свежесрубленной древесины колеблется от 30 до 60%, воздушно-сухой древесины — от 5 до 10%. [c.50] При высыхании древесины в первую очередь удаляется вода, заполняющая полости клеток,— так называемая свободная, или капиллярная вода, — затем уже вода, находящаяся в клеточных стенках, — так называемая гигроскопическая. Состояние, соответствующее полному насыщению влагой клеточных стенок, при котором древесина содержит только гигроскопическую воду, называется точкой насыщения воло-к о н. Содержание воды в точке насыщения лежит в пределах от 20 до 23% (относительная влажность) в зависимости от породы и особенностей Древесины. [c.50] Влажность воздушно-сухой древесины зависит главным образом от относительной влажности воздуха. При одной и той же относительной влажности воздуха содержание влаги в древесине в значительной степени зависит также и от температуры при повышении температуры влажность древесины вследствие изменения упругости водяных паров уменьщается. [c.50] Этот метод — наиболее простой, хорошо воспроизводимый и достаточно точный для большинства случаев. Однако в древесине, кроме воды, обычно присутствуют и другие летучие вещества (эфирные масла и др.), которые удаляются при сушке. Поэтому могут быть получены завышенные и несопоставимые для разных пород древесины результаты. [c.51] Высушивание чаще всего осуществляется в сушильном шкафу при температуре 100—105° С. Для анализа применяют древесину, либо измельченную до опилок, либо в виде щепы, брусочков и т. п. Высушивание лучше всего проводить в широких низких бюксах, которые обеспечивают свободный доступ воздуха к материалу. Иногда применяют также металлические сетчатые корзиночки, которые помещают в стеклянные бюксы и вынимают из них только на время сушки [1]. Можно использовать также алюминиевые бюксы с плотными крышками они быстро охлаждаются и весят меньше, чем стеклянные. [c.51] Для сушки проб применяются различные сушильные шкафы, чаще всего обычные лабораторные шкафы с терморегулятором. При сушке должен быть обеспечен достаточный обмен воздуха, иначе вследствие повышенного парциального давления водяных паров внутри шкафа в материале может остаться некоторое количество влаги (до 0,5%). Чтобы избежать этого, следует держать открытыми вентиляционные отверстия в верхней части шкафа. Нельзя также помещать в шкаф с высушенными образцами новые навески, так как это сразу же повысит содержание в шкафу водяных паров. Хорошие результаты дает применение специальных сушильных шкафов с принудительной циркуляцией нагретого воздуха. Продолжительность сушки материала в них может быть сокращена в несколько раз по сравнению с сушкой в обычных шкафах. [c.51] Сушка образцов может осуществляться и в вакуум-сушиль-ном шкафу при температуре от 20 до 100° как при обычном (10— 30 мм рт. ст.), так и при высоком (1—5-10 мм рт. ст.) вакууме. При высушивании в высоком вакууме (4-мм рт. ст.) и температуре 70° остается влаги в материале не более 0,04% [2]. [c.52] Анализ осуществляется следующим образом. [c.52] Чистый пустой бюкс высушивают в сушильном шкафу при температуре 105 3° до постоянного веса охлаждают в эксикаторе над хлористым кальцием и взвешивают (с точностью до 0,0002 г). Берут в бюкс навеску около 1 г опилок или щепы. Сушат бюкс с навеской при температуре 105 3° в течение 3—4 ч, затем, плотно закрыв бюкс крышкой (перед тем как вынуть его из сушильного шкафа), охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Перед взвешиванием крышку бюкса на короткое время приоткрывают, чтобы уравнять давление воздуха. Повторяют высушивание в течение 1 ч и последующее взвешивание до тех пор, пока не будет достигнут постоянный вес. [c.52] С — вес бюкса с навеской после высушивания в г. [c.52] Чтобы найти значение абсолютно сухого веса материала, необходимо величину взятой воздушно-сухой навески умножить на коэффициент сухости. [c.52] Этот метод определения влажности заключается в отгонке воды из образца в виде азеотропной сл5еси с несмешивающнмся с водой органическим растворителем и измерении объема отогнанной воды. [c.53] Методы перегонки особенно пригодны для определения влажности смолистой древесины, имеющей высокое содержание летучих компонентов. В качестве растворителей применяют бензол, ксилол, хлороформ, тетрахлорэтан, треххлористый этилен, бензин и т. д. При использовании низкокипящих растворителей этот метод дает очень точные результаты, но требует более длительного времени. В случае применения высококипящих растворителей продолжительность определения сокращается, однако сильно падает точность. Наиболее точные результаты получаются при перегонке с ксилолом и толуолом бензол, как правило, дает заниженные результаты, а тетрахлорэтан — завышенные [3]. Для компенсации влияния растворимости воды часто предварительно растворитель насыщают водой при температуре кипения. [c.53] Точность определения в значительной мере зависит от точности отсчета. При точности отсчета, равной 0,1 л(уг, получаемые отклонения в содержании влаги могут составить 0,5—1,0%. Поэтому для анализа применяются большие навески, обычно не менее 20—25 г. Точность определения может быть повышена, если вместо измерения объема воды определить ее количество титрованием [3] или, что значительно проще, взвешиванием на аналитических весах. Приемник дистиллятора должен быть в этом случае оборудован краном для слива отогнанной воды. [c.53] Значительные ошибки при анализе могут возникнуть при образовании водяных капель на стенках холодильника и приемника. Поэтому необходимо принимать все возможные меры, чтобы избежать этого. [c.53] Пробу щепы или опилок помещают во взвешенный герметический контейнер, который сразу же закрывают, чтобы предотвратить изменение влажности во время взвешивания и после него. Величина навески должна быть в пределах 300 г точность взвешивания— 0,1 г. [c.54] В колбу прибора заливают 500— 700 мл толуола и помещают для уменьшения ударов при кипении несколько стеклянных шариков или абсолютно сухих пористых пластинок. Затем как можно быстрее переносят в колбу из контейнера навеску древесины. Опилки (или щепа) не должны полностью покрываться растворителем. [c.54] Если на стенках холодильника или приемника все же окажутся водяные капли, их стряхивают с помощью сухой медной проволоки с изогнутым спиралью концом, которую вводят, не прерывая дистилляции, через верх холодильника. Прилипание капель указывает на загрязненность прибора. В этом случае определение, если требуется большая точность, необходимо повторить. [c.55] Определяют с точностью до 0,02 мл объем воды в приемнике. При этом нет необходимости ждать, пока дистиллят станет прозрачным. Если объем воды больше, чем объем градуированной части приемника, воду можно для измерения объема слить через кран в цилиндр или бюретку. [c.55] Содержание влаги в образце рассчитывают с точностью до 0,1%. [c.55] Вернуться к основной статье