Измерение связанной воды

Измерение связанной воды [c.274]

Ядерный магнитный резонанс [1—4]. Этот метод регистрирует подвижность протонов в различных энергетических состояниях. Атомы водорода в связанной воде находятся на других энергетических уровнях, чем атомы водорода в свободной воде. Эти уровни измеряются и записываются в форме спектра ЯМР. Такие измерения могут быть выполнены при любой температуре. Хотя спектроскопия ЯМР считается наиболее надежным методом измерения связанной воды, она требует дорогого оборудования, обученного персонала и обстоятельной подготовки каждого эксперимента. Соблюдение всех этих требований не всегда оказывается возможным для исследователя, работающего в области бумажной промышленности. [c.274]

Термогравиметрический метод, или метод определения скорости высушивания [9, 10]. Образец влажных волокон высушивают в контролируемых условиях с тем, чтобы получить кривую скорости высушивания. При этом принимают, что граница между областью постоянной скорости высушивания и областью, где эта скорость снижается, характеризует связанную воду. Скорости высушивания весьма зависимы от скоростей диффузии и от геометрии образца. Измерения могут быть выполнены при любой температуре. Данные по измерению связанной воды в образующих бумагу волокнах используют непосредственно для оценки скорости высушивания в производстве бумаги. Метод, скорости высушивания нельзя рассматривать как высокоэффективную аналитическую технику, однако он позволяет производить прямые измерения именно той части связанной воды, которая влияет на высушивание бумаги. [c.275]

В отличие от ряда минеральных сорбентов, торфу присуща высокая подвижность скелета надмолекулярных структур. Так, в опытах по сорбции воды на торфе в интервале температуры от 20 до 45 °С получено, что объем мономолекулярно связанной воды при 25°С и ф 0,25 увеличивается в 1,2—1,5 раза [211]. В результате рассчитанные значения дифференциальной изостерической теплоты сорбции оказываются меньше теплоты конденсации паров воды. В то же время непосредственно измеренная теплота смачивания торфа водой всегда выше [c.65]

Этот результат имеет определенное практическое значение, поскольку указывает, что при заводнении слоистых систем образующаяся в высокопроницаемых пропластках связанная вода должна перетекать в малопроницаемый слой. В последующих исследованиях А. Ф. Богомоловой, П. И. Забродина и В. С. Иванова это явление количественно установлено с помощью электрического и радиометрического методов измерений насыщенности слоистого пласта в процессе его заводнения. [c.105]

В литературе имеется несколько примеров систематических исследований диэлектрических свойств солюбилизированных систем. Ввиду трудностей измерений, связанных с требуемой точностью, системы солюбилизированной воды в неполярном растворителе более целесообразны, чем обратные системы. [c.400]

Вследствие гидратации полярных групп мицеллообразующих молекул (ионов) на поверхности мицелл имеется гидратная оболочка. Количество связанной воды на поверхности мицелл может быть определено на основании гидродинамических данных по вязкости, скорости диффузии, скорости седиментации в ультрацентрифуге. В последнее время получил распространение ультраакустический метод, основанный на измерении скорости распространения ультразвука в растворах ПАВ. [c.164]

В первой серии опытов исследовались фильтрационные и реологические характеристики рассматриваемых композиций при течении их в пористой среде. Использовалась модель пласта длиной 0,72 м и диаметром 0,026 м, представленная кварцевым песком. В начале модель насыщалась водой, которая вытеснялась нефтью вязкостью 20 спз. Тем самым в пористой среде создавалась связанная вода. Конструкция моделей пласта предусматривала возможность измерения давления в двух точках вдоль пути фильтрации. Замеры давления на входном участке модели пласта позволяли определять способность композиции проникать в пористую среду. Опыты проводились при постоянной скорости фильтрации. В этих опытах определялись фактор, остаточный фактор сопротивления и начальный (предельный) градиент давления по замерам в промежуточных точках. [c.90]

Термодинамические особенности связанной воды. Тепловой эффект смачивания используется для оценки гидрофильности глин и у бентонитов может составлять 20—25 кал/г. Калориметрические и адсорбционные измерения согласуются между собой, что характеризует общность их механизма и позволяет рассчитать некоторые термодинамические функции системы. Ф. Д. Овчаренко [39] и О. Д. Куриленко [34] показали, что переход воды из неупорядоченного состояния в объеме в ориентированное в адсорбционном слое сопровождается изменением термодинамических параметров, в ча- [c.28]

Границы этого слоя имеют, однако, диффузный характер. Это обстоятельство, а также неопределенность самого термина связанная вода и методов ее измерения заставляют различать твердую , или ледяную , воду и рыхлую воду диффузных слоев. Это подтверждают и данные ИК-снектроскопии. Твердая вода первых слоев связана прочно и определяет величину теплоты смачивания. Рыхлосвязанная вода полимолекулярных слоев меньше отличается от капельно-жидкой, но также является нерастворяющей и оказывает влияние на физико-химическое поведение системы, определяя, в частности, объем воды, поглощаемой при набухании. Концепция о двух видах связанной воды позволяем избежать противоречивых трактовок различных эффектов, например о влиянии на гидрофильность обменных катионов. [c.31]

Влажность материала характеризуется содержанием в нем свободной, т. е. химически пе связанной воды. Численное значение влажности зависит от выбора количественной единицы измерения. Различают массовую и объемную влажность материала. Массовая влажность может быть отнесена к массе сухого или к массе влажного материала. [c.43]

В серии измерений вязкости, выполненных при pH 2 Айлером и Дальтоном [64] на ряде образцов золей, состоящих из плотных частиц с диаметром менее 8 нм, было показано, что такая связанная вода соответствует слою толщиной в одну молекулу воды. Если диаметр частиц свыше 20 нм, подобный фиксированный гидратный слой воды толщиной всего лишь около 0,3 нм оказывает небольшое воздействие на вязкость, но, когда частицы кремнезема имеют размер только 5 нм, различие в 0,6 нм повышает эффективный диаметр частиц до 5,6 нм и, следовательно, увеличивает эффективный объем дисперсной фазы на 40 %. [c.492]

Концентрация гидроксильных групп. Измерение количества связанной воды на поверхности кремнезема после того, как поверхность оказывается полностью гидратированной, а образец высушен в вакуумных условиях при температуре ниже 100°С, прямо дает величину удельной поверхности. Для образцов кремнеземов, в которых отсутствуют микропоры, удельная поверхность, определяемая таким методом, находится в согласии со значением удельной поверхности, найденным методом БЭТ по адсорбции азота. Согласно данным Журавлева и Киселева [ИЗ], в том случае, когда поверхностная концентрация ОН-групп измерялась методом дейтерообмена на более чем 40 раз- [c.652]

Методы, основанные на потере массы образца при высушивании, являются наиболее старыми методами определения воды в нелетучих материалах. Обычно такие методы основаны а) на измерении потери массы образца после его нагревания при атмосферном или пониженном давлении или б) на измерении массы конденсированной воды, выделившейся из нагретого образца, либо массы воды, адсорбированной высушивающим агентом. В некоторых специальных случаях для определения влажности используют термогравиметрический анализ или лиофильную сушку. При выполнении термогравиметрического анализа нагревание проводят в определенном температурном режиме, что позволяет различать свободную и связанную воду. Лиофильная сушка представляет практическую ценность при частичном высушивании биологических препаратов, пищевых продуктов и других термически нестойких материалов. Для анализа специальных систем могут быть использованы также и другие гравиметрические методы. [c.69]

Для определения содержания влаги в газообразных, жидких и твердых веществах могут быть использованы различные методы, основанные на проведении тепловых измерений. В большинстве случаев эти методы применимы лишь для анализа специфических систем. Дифференциальный термический анализ и термогравиметрический анализ (см. гл. 3) позволяют раздельно определять свободную и связанную воду. Фактически оба этих метода базируются на регистрации определенных переходов в состоянии вещества, однако первый метод отмечает происходящие при таком переходе изменения количества поглощаемого или выделяемого тепла, а второй метод фиксирует соответствующие изменения массы. Оба метода имеют особое значение для определения гидратной воды при анализе многих гидратированных материалов с помощью этих методов оказывается возможным наблюдать ступенчатые изменения регистрируемых параметров, соответствующие переходам к более низким степеням гидратации. [c.200]

Измерения скорости ультразвука можно использовать для определения связанной воды в водных растворах электролитов н неэлектролитов. В растворах электролитов молекулы воды, связанные с ионами электролита, слегка сжаты в сильном электрическом поле ионов, действующем в малом объеме. Степень гидра- [c.583]

Рис. 3. Исследование связанной воды в торфе а — измерение ЯМР-спектрографом 1 — высота амплитуды А (уел. ед.) 2 — ширина 6Н (уел. ед.) сигналов ЯМР связанной воды в верховом сосновом торфе,. Я = 60%

Куриленко О. Д. О методике вычисления количества связанной воды по измерениям диэлектрической постоянной.— Тр. Киев, технол. ин-та пищ. пром-сти, 1950, вып. 10, с. 255—258. [c.122]

Очевидно, что вклад погрешности, обусловленный непредставительным пробоотбо-ром или неадекватной подготовкой пробы к анализу в случае таких неоднородных систем, как нефть-вода, будет очень весомым. Не исключено, что во многих случаях он значительно превысит погрешность инструментального измерения показателя. В то же время практически не существует методик оценки погрешности пробоотбора или пробоподготовки и ее вклада в общую погрешность измерений содержания воды. Однако эта составляющая неявно присутствует в практике учетно-расчетных операций. Она всплывает в виде разногласий или коммерческих споров между поставщиком и потребителем по результату измерения. Подчас создается парадоксальная ситуация, связанная с неопределенностью этого фактора. Измерительная аппаратура в лабораториях поставщика и потребителя практически идентична и сличена. В то же время расхождение результатов измерения проб, отобранных каждой лабораторией из одной партии нефти, отличается более чем на [c.251]

В нашей работе использовалась двухкомпонентная модель. Определение связанной воды и времени релаксации одного образца занимает время до 20 минут. Для аппроксимации данных по измерению спин-решеточной релаксации в рамках двух-< 1азной системы процедура следующая. В полулогарифмических координатах (рис. I) строят кривую спада разности равновесной [c.102]

Следует подчеркнуть, что в данном случае понятие поверхность, или эффективная поверхность, весьма условно. Так, ее величина зависит от структуры смачиваемой фазы и природы ее поверхности, а также от природы смачиваюш,ей среды. При смачивании водой определяемая величина поверхности зависит от количества атомов с большой электроотрицательностью на единице этой поверхности. Чтобы определить истинное значение удельной поверхности, необходимо предположить, что вода, присоединяясь, образует мономолекулярный слой, и знать плотность заполнения поверхности молекулами воды. Некоторые сведения об этом можно получить, определяя плотность связанной воды, например, измерениями диэлектрической постоянной или по методу Брунауэра, Эммета и Теллера для определения эффективной поверхности по объему пара или газа, который соответствует покрытию поверхности 1 г адсорбента мономолекулярным слоем. [c.113]

Определению плотности связанной воды исследователями уделялось много внимания. Для некоторых объектов О. Д. Куриленко сделал такие определения на основании измерения диэлектрических постоянных. Величины плотности связанной воды ко.теблются от 1,2 [c.114]

Аномалия растворимости. Связанная вода теряет растворяющую способность. Это используют для оценки гидрофильности и определения связанной воды путем измерения отрицательной адсорбции по увеличению концентрации индикатора — сахара, глюкозы [18], хлористого натрия, кальция или других солей [17]. На этом же основаны так называемый метод третьего компонента [15] и оценки по изменению растворимости сульфата натрия с радиоактивным изотопом 3 5, предложенные М. П. Воларовичем. [c.30]

Измерения отрицательной адсорбции производились нами при исследовании механизмов стабилизации и коллоидной защиты. Было установлено, что общее количество связанной воды (нерастворяющий объем) весьма значительно и составляет до водной фазы бентонитовых суспензий. Поэтому при адсорбционных измерениях необходимо учитывать количество связанной веды, что обычно игнорируется. [c.30]

Тем не менее, можно предположить, что из-за малых количеств жестко связанной воды аномальное поведение ее заметно не скажется на теплоемкости системы. В глинах содержание такой воды не более 6% [9], что в пересчете на буровой раствор не превышает 2%. Действительно, расчеты показывают, что поправка на теплоемкость связанной воды недостаточна, чтобы объяснить отклонения экспериментальных данных Н. И. Шацова, С. М. Кулиева и других исследователей от полученных в соответствии с правилом аддитивности. Расхождения следует поэтому объяснить неточностью определений в дифференциальном калориметре. Это подтвердили более строгие измерения в адиабатных условиях, показавшие практически полное совпадение экспериментальных данных и рассчитанных по правилу аддитивности (см. рис. 73). [c.316]

Обзор, посвященный применению методов ТГА и ИК-спектро-метрии для раздельного определения свободной и связанной влаги, сделан Дювалем [126 ] описано поведение ряда соединений, содержащих гидратную воду, в том числе гидроксидов и сульфатов металлов, додекагидрата хлорида магния, гидратов смешанных сульфатов кашия-никеля и калия-хрома. Дюваль утверждает, что при тщательном проведении термогравиметрических измерений можно различить следующие типы связанной воды а) конституционная вода б) кристаллизационная вода в) вода набухания, или цеолитная вода г) глубоко адсорбированная вода д) физиологически связанная вода. [c.157]

Спектры ЯМР высокого разрешения нативной целлюлозы (тутовая бумага) указывают на иаличие двух типов адсорбированной воды, причем в том и другом случае вода является подвижной [124]. По-видимому, состояние обоих типов адсорбированной воды изменяется при влагосодержании около 20%. Сасаки и Каваи [155] исследовали состояние адсорбированной целлюлозой воды методом ЯМР. Классификация различных типов связанной и свободной воды проведена в работе Огивара и сотр. [129]. В первом случае молекулы воды прочно удерживаются целлюлозой и, очевидно, непосредственно участвуют в процессе набухания волокон. Количество связанной воды в хлопковой целлюлозе составляет примерно 15% [129]. Точность определения количества связанной воды повышается при уменьшении температуры измерений [130]. Рассматриваемая методика, таким образом, позволяет определить температуру, при которой вода связывается с целлюлозой [130]. Свободиая вода локализуется на поверхности [c.493]

В большинстве приборов, основанных на микроволновых измерениях, в качестве чувствительных элементов применяются устройства, работающие на звуковой частоте. Для определения влажности бумаги в интервале концентраций от 1 до 10 ООО г/м с разрешением 0,1 г/м Босизио [17] применял полупроводниковый датчик. При работе датчика в режиме непрерывного измерения концентраций воды в технологической линии он соединен с блоком управления и управляющей ЭВМ. Ямамото и Миура [93] определяли влажность газов по форме резонансной кривой резонатора, заполненного анализируемым газом. Резонатор выполнен из меди или бронзы и представляет собой цилиндрический патрон, радиус которого меньше критического граничного радиуса заземленного циркуляционного волновода, работающего на частоте связанных колебаний. Андерсон [2] получил патент на микроволновый прибор для определения влаги в текстиле, бумаге и других твердых волокнистых материалах. В этом приборе предусмотрен волновод, состоящий из двух групп полукруглых секций. Поверхность каждой секции представляет собой зеркальное отражение поверхности противоположной секции. Прибор обеспечивает получение надежных результатов, независимо от ориентации волокон. [c.509]

МОСТИ, рассчитанным по измерениям скорости ультразвука 1137, 140]. Шийо, Огава и Иосихаси [164] предложили более общий подход, учитывающий связанную воду в растворах неэлектролитов, например сахаров. Авторы называют связанной такую воду, молекулы которой образуют водородные связи с молекулами растворенного вещества. Связанная вода, по представлениям авторов, количественно высвобождается при добавлении осаждающего агента до полного осаждения растворенного вещества. Выведены соотношения, связывающие между собой объемы осадителя и осаждаемого раствора с адиабатической сжимаемостью раствора, растворителя и растворенного вещества. Количество связанной воды рассчитывается по измерениям скорости ультразвука. [c.584]

Для оксидов толщину слоя связанной воды можно предположить большей, чем для кристаллов, исходя из представлений о водородных связях. Обычно в литературе избегают схем, рисующих взаимное расположение ионов диффузного слоя и пристенной воды. Попытка изображения молекул воды и ионов в граничном слое сделана в работе Берубе и де Бройна [12] на основе измерений электрической емкости, ИК-спектров и энтропии гидратации для поверхности рутила, где структурирующее влияние на воду выражено значительно сильнее, чем для других оксидов (Si, AI, Fe), в результате высокой диэлектрической проницаемости TiO (е 70). В работе подчеркивается, что процессы, ведущие к возникновению заряда,— диссоциация и адсорбция — хотя и неразличимы термодинамически, но могут отличаться структурно, поскольку при диссоциации поверхностный заряд находится в гидроксилированном слое, тогда как при адсорбции процесс заряжения поверхности может осуществляться радикалами М—ОН— НдО S включающими молекулы воды, соединенные водородными связями G гидроксилированным слоем. В этом случае поверхностный заряд (внутренняя обкладка) выдвигается от твердого тела в раствор и про-тивоионы могут ближе подходить к потенциалопределяющим ионам (Н+, ОН ) вследствие более открытой структуры воды и использовать молекулы ориентированной воды в качестве первичной гидратной оболочки. Чем лучше ион стабилизирует структуру воды (Н" , 0Н+ и другие малые ионы Li , Mg +, Na , F ), тем лучше он вписывается в ориентированный слой воды, тем выше его специфическая адсорб- [c.92]

Другое возражение В. И. Лыгина и А. В. Киселева о влиянии нагревания образца излучением глобара также необоснованно. Наши измерения, а также опыты В. И. Якерсона, показывают, что нагревание образцов излучением глобара не превышает 30—40° С. Очевидно, такое нагревание не может оказать заметного влияния на наблюдаемые нами полосы координационно связанной воды, устойчивой до 450° С. [c.184]

Для определения герметичности все вновь построенные канализационные трубопроводы испытывают путем их полного заполнения водой крОхМе того, проводят воздушные испытания (накачивание воздуха), Испытание на просачивание грунтовых вод проводится до того, как на коллекторе будут устроены домовые ответвления, и заключается в простом измерении расхода воды, проходящего через коллектор (для измерения расхода используют водосливы). Этот способ, конечно, неприменим в тех случаях, когда канализационный коллектор расположен над уровнем грунтовых вод. Затопление траншеи водой для воонроиз-ведения условий, соответствующих высокому уровню грунтовых вод, редко правильно отображает реальное положение, существующее нри затоплении коллектора. Даже в том случае когда коллекторы прокладываются ниже уровня грунтовых вод, результаты таких испытаний сомнительны, так как столб воды над трубопроводом оказывает значительное влияние на количество воды, поступающей в трубопровод через трещины и поврежденные швы. Другая проблема, связанная с исследованием процесса инфильтрации, заключается в том, что для получения достаточно ощутимых количеств просачивающейся воды необходимо проводить испытания коллектора а большой протяженности. Например, интенсивности инфильтрации, равной 45 л/сут на 1 км длины и 1 мм диаметра трубы, соответствует пропуск расхода, равный лишь 0,75 л/мин при диаметре трубы 200 мм и длине секции 120 м (от одного смотрового колодца до другого). Испытания длинных трубопроводов, хотя и дают более полную характеристику расхода, не позволяют точно установить расположение повреждениых секций и дефектных швов. [c.275]

Сольватацией называется такое взаимодействие растворенного вещества с растворителем, которое приводит к более низкой активности растворителя вблизи частиц растворенного вещества по сравнению с чистым растворителем. В случае водных растворов сольватация называется гидратацией. Гидратация ионов обусловлена ориентацией дипольных молекул воды в электрическом поле иона, а гидратация полярных групп — в молекулах неэлектролитов и полимеров— ориентацией молекул воды в результате взаимодействия диполей и образования водородных связей. В гидратном слое молекулы воды располагаются более упорядоченным образом, но остаются химически неизмененными, чем гидратация отличается от химического соединения с водой окислов металлов и ангидридов кислот. Благодаря постепенному падению энергии связи растворенного вещества с растворителем (по мере удаления от молекулы растворенного вещества), сольватный слой имеет несколько диффузный характер, но в основном энергия взаимодействия и наибольшее падение активности растворителя сосредоточены в первом молекулярном слое. Растворитель в сольватной оболочке обладает, меньшей упругостью пара, меньшей растворяющей способностью, меньшей диэлектрической постоянной, меньшей сжимаемостью, он труднее вымораживается, обладает большей плотностью и т.,д. изменение любого из этих свойств раствора может быть использовано для определения величины сольватации. Наиболее прямой метод измерения сольватации состоит в установлении теплового эффекта поглощения навеской полимера определенного количества растворителя из смеси последнего с инертной к полимеру жидкостью например, Каргин и Папков определили, что сольватация нитроцеллюлозы в ацетоне и пиридине составляет около 1 молекулы растворителя на одну полярную группу — ОМОг полимера (табл. 15). Думанский и Некряч определили гидратацию ряда полимеров по теплоте смачивания (см. стр. 78), в частности, для крахмала найдено, что на глюкозный остаток приходится 3 молекулы связанной воды. Думанский установил также, что связывание воды самыми различными веществами происходит с тепловым [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология