Капиллярная связь влаги

На рис. 1-34 приведены такие графики для некоторых строительных материалов, из которых видно, что зависимость между влагосодержанием ы и потенциалом массопереноса 0 имеет линейный характер с точкой излома при некотором значении 0 . Наличие этой точки излома объясняется переходом от одной формы связи влаги к другой. Для тел с микрокапиллярной структурой потенциал 0 отмечает переход влаги полимолекулярной адсорбции к капиллярной влаге. При этом удельная влагоемкость, численно равная тангенсу угла наклона участка прямой ш (в), при переходе от одной формы связи к другой изменяется. Влагоемкость при адсорбционной связи влаги больше, чем влагоемкость при капиллярной связи влаги (рис. 1-34). [c.73]

Содержание влаги в углях снижается при их обезвоживании [4, 9]. В зависимости от энергии связи влаги с пористыми телами ее подразделяют на химически связанную, адсорбционную, капиллярную и поверхностную (заполняющую пористое пространство, связанную механически). Химически связанная существующими методами не удаляется, адсорбционная — удаляется при термической обработке (сушке). Эта влага составляет в бурых углях до 17%, в длиннопламенных — 8—10%, в коксующихся — 2—4%. Капиллярная и поверхностная влага могут быть удалены при механическом и термическом воздействии. [c.48]

По классификации П.А.Ребиндера, основанной на анализе форм и энергии связи влаги с материалом, суспензионный ПВХ после выделения его из суспензии в осадок содержит свободную (несвязанную) влагу, находящуюся в макрокапиллярах и макропорах с г> 10-" м. В принципе эта влага может быть удалена механическим способом, однако применяемое для разделения суспензий ПВХ высокопроизводительное оборудование, в частности осадительные центрифуги со шнековой выгрузкой осадка, не обеспечивает полного удаления свободной влаги. Например, после осадительных центрифуг в ПВХ остается 10 - 15% этого вида влаги из 25 - 30% общего количества воды в осадке. По данным Б.С.Сажина [120] содержание влаги в пористом ПВХ в макрокапиллярах при стыковом состоянии достигает 21 -26%. Большая часть остальной влаги является капиллярно связанной (радиус капилляров г< 10 м), на испарение ее требуется дополнительная к теплоте фазового превращения энергия, обусловленная снижением давления пара над вогнутой поверхностью менисков воды. Дополнительную энергию можно рассчитать как работу отрыва одного моля при изотермическом обратимом процессе [82] [c.87]

С кривыми скорости сушки исследуемых глин гармонируют кривые усадки (см. рис. 6), показывающие, что последняя происходит лишь в периоде постоянной скорости и заканчивается при влажности, приблизительно равной первому критическому влагосодержанию. Тот факт, что вакуумирование пластичных бескудниковской и кучинской глин значительно понижает их усадку как по абсолютной величине, так и по интенсивности, характеризуемой коэффициентом линейной усадки, несомненно объясняется уплотнением массы в процессе вакуумирования. Вместе с тем можно предположить, что изменение коэффициента линейной усадки, который для данного материала при неизменном режиме сушки является величиной постоянной, обусловливается изменением характера связи влаги с материалом. Увеличение адсорбционно связанной влаги за счет капиллярной должно уменьшить количество усадочной воды, поскольку адсорбционно связанная вода удаляется в период падающей скорости сушки, когда усадки практически не происходит. [c.268]

Сушка токами высокой частоты удобна для избирательного испарения жидкости из сложных конструкций, состоящих из материалов с разными формами связи влаги (например, сушка обуви, переплетных папок и т. д.). При одинаковой средней квадратичной напряженности электрического поля мощность источника тепла определяется частотой и коэффициентом К. Коэффициент К зависит от частоты и влагосодержания материала. В области капиллярной связи влаги коэффициент К резко изменяется от частоты, а в области адсорбционной влаги почти не зависит от V. Если сушимый образец состоит из материалов с разны.ми формами связи влаги, то даже при одинаковом влагосодержании входящих в образец материалов прогрев его будет происходить по-разному в зависимости от частоты. При малой частоте наибольшее количество тепла будет выделяться в материале I с преобладанием капиллярной влаги, так как для него коэффициент К больше по сравнению с материалом II, у которого влага в основно.м связана адсорбционно (фиг. 8-18). При большой частоте 2 > 1 закономерность будет обратная. Наибольшее количество тепла будет выделяться в. материале II, так как коэффициент К [c.317]

Механическая, или капиллярно связанная, влага подразделяется на влагу макрокапилляров (радиус более 10 мм) и микрокапилляров (менее 10 мм). Влага макрокапилляров найм, прочно связана с материалом и м. б. удалена не только при С., но и механически. [c.481]

Для того чтобы практически можно было пользоваться системой уравнений (5.18) при анализе реальных процессов сущки, необходимо иметь информацию о величинах всех коэффициентов переноса, вычисление которых на основе теоретических представлений о структуре капиллярно-пористых тел и о характере связи влаги со скелетом материала в настоящее время не представляется возможным. Поэтому все имеющиеся в литературе сведения о коэффициентах тепло- и массопереноса влажных тел основаны на экспериментальных данных. [c.245]

По характеру этих кривых можно в ряде случаев судить о форме связи влаги с материалом. Так, прямая линия 1 характерна для сушки тонких пористых материалов (бумага, тонкий картон). Линии типа 2 соответствуют сушке коллоидных тел, типа 3-капиллярно-пористых материалов. Для этих линий характерно наличие только одной критической точки ( кр). Однако для материалов более сложной структуры (например, кривая 4) может [c.236]

Капиллярно связанная влага заполняет макро- и микрокапилляры. Она механически связана с материалом и наиболее легко удаляется. Давление пара над поверхностью материала тем меньше, чем прочнее связь между водой и материалом. Наиболее прочна эта связь у гигроскопичных веществ. Давление пара над ними наиболее отличается от давления насыщенных паров Рз. [c.396]

Значения равновесных влагосодержаний капиллярно-пористых материалов зависят от величины энергии связи влаги с материалом. В порядке возрастания этой величины различают следующие виды влаги по формам ее связи с материалами [c.550]

В первый момент сушки поверхностные слои быстро обезвоживаются вследствие испарения под влиянием градиента влажности, что вызывает увеличение первоначальной влажности в центральных слоях. Затем влага переходит от центральных слоев к поверхности. Это явление, а также перемещение влаги, исключающее диффузию жидкости и пара различных форм связи влаги, в том числе и капиллярное перемещение жидкости, называют влагопроводностью, которая учитывается при отсутствии градиента температуры. [c.158]

В последнее время работами М. Ф. Казанского и его учеников [Л. 18—19] на основе анализа термограмм сушки установлен ряд сингулярных точек, характеризующих различные формы связи влаги с капиллярнопористыми телами (рис. 1-4). По схеме М. Ф. Казанского вся влага разделяется на влагу физико-механической и физико-химической связи. К влаге физико-механической 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]

Температурные кривые дают возможность определить различную форму связи влаги с материалом, в том числе и разный вид капиллярной влаги (стыковое, канатное состояние) и влаги адсорбции. [c.89]

Сушка токами высокой частоты удобна для избирательного испарения жидкости из сложных конструкций, состоящих из материалов с разными формами связи влаги (например, сушка обуви, переплетных папок и т. д.). При одинаковой средней квадратичной напряженности электрического поля мощность источника тепла определяется частотой и коэффициентом к. Коэффициент k зависит от частоты и влагосодержания материала. В области капиллярной [c.328]

Рис. 8-10. Влияние частоты электрического поля на коэффициент потерь к для материала с преобладанием капиллярной формы связи влаги (кривые I) и для материала с основной формой связи—адсорбционной (кривые //).

На процесс высушивания соли большое влияние оказывают ее физико-химические свойства, характер связи влаги с солью и параметры окружающей среды. В частицах аммиачной селитры имеется влага, свободная, капиллярная и адсорбционно связанная. Свободная, или поверхностная, влага, а также влага, находящаяся между частицами соли, наименее прочно связана с ними и легче удаляется при сушке. Более прочно связана с оолью капиллярная и адсорбционная влага, которую труднее удалить при сушке. [c.438]

В периоде падающей скорости сушки перемещение влаги происходит в макрокапиллярах, при этом по мере испарения воды продолжается замещение ее паром. В микрокапиллярах влага, находящаяся в канатном состоянии, распространяется из зоны испарения в глубь капилляров, что ведет к снижению подвода влаги к зоне испарения и полностью прекращается при достижении каучуком второго критического влагосодержания. Начиная с этого момента, капилляры будут заполнены влагой, находящейся в капиллярно-разобщенном (стыковом) состоянии, в результате чего прекратится поступление жидкости к поверхностным слоям каучука. Испарение влаги происходит в капиллярах, и пар диффундирует по капиллярно-пористой системе в окружающую среду. Такое перемещение влаги происходит до окончания процесса сушки. Скорость сушки при этом обусловливается скоростью диффузии пара к поверхности частиц. Температура слоя каучука в периоде падающей скорости достаточно быстро увеличивается и к концу процесса практически достигает температуры сушильного агента. Анализируя кривую изменения скорости сушки, можно заметить, что она аналогична кривым сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов. Характер кривой позволяет судить о формах связи влаги с каучуком. За период прогрева и постоянной скорости сушки до точки первого критического влагосодержания удаляется влага смачивания, содержащаяся в каучуке сверх гигроскопической влаги. Участок кривой скорости сушки между точками, соответствующими первому и второму критическим влагосодержаниям, характеризует содержание влаги в капиллярах, а участок кривой между точками, соответствующими второму критическому равновесно.му влагосодержанию — содержание адсорбционно-связанной влаги. [c.150]

Толщина эмалевого слоя невелика, но несмотря на это во время процесса сушки происходит перенос растворимых солей из внутренних слоев в поверхностный слой. Это явление связано с капиллярной диффузией влаги, а вместе с влагой переносятся и растворимые соли. Перемещение влаги происходит также и вдоль поверхности. Так, например, содержание растворимых солей у борта изделия всегда выше, чем на дне изделия. [c.158]

Основные типы связи влаги с дисперсной фазой в гидрофильных коллоидных системах. Различные исследователи намечают ряд форм связи влаги с материалом. Наиболее рациональная классификация форм связи влаги с материалом (см. вклейку) предложена П. А. Ребиндером. В основу этой классификации положена энергия связи влаги с веществом или с его поверхностью как внешней, так и внутренней — в случае капиллярно-пористых или высокодисперсных (коллоидных) материалов. В отношении гидрофильных коллоидно-дисперсных систем можно в первом приближении особо отметить следующие формы связи влаги в этих системах. [c.353]

Следует отметить, что влага, удерживаемая за счет химической и физико-химической форм связи, в процессе разделения методами фильтрования не удаляется. К физико-механическим формам связи влаги можно отнести пленочную, капиллярную и свободную влагу (последнюю обычно называют гравитационной влагой). Пленочная влага обеспечивается прилипанием жидкости при непосредственном соприкосновении ее с поверхностью частиц осадка. Капиллярная влага удерживается в слое осадка капиллярными силами, возникающими на границе раздела твердое тело — жидкость — газ. Поэтому капиллярная влага может существовать лишь в конце процесса отжима, т. е. при появлении границы раздела. [c.20]

Помимо капиллярной влаги в местах контакта частиц остается так называемая капиллярно-стыковая влага и влага капиллярного подъема, которые не могут быть удалены при данных условиях проведения процесса. Содержащаяся в осадке влага и формы ее связи с твердыми частицами в значительной мере определяют свойства осадков. [c.20]

Поэтому теория сушки в основном базируется на двух научных дисциплинах тепло- и массообмене и учении о связи влаги с коллоидными капиллярно-пористыми телами. Наряду с этими дисциплинами в теории сушки широко используются основные закономерности технологии материаловедения, физико-химической механики (учение о структурно-механических и реологических свойствах капиллярно-пористых, коллоидных тел) и биохимии. [c.7]

В связи с развитием учения о коллоидно-физических свойствах капиллярно-пористых тел эти исследования приобрели физико-химический характер и послужили базой для создания научно обоснованной классификации форм связи влаги с материалами. [c.11]

М. Ф. Казанским предложен новый метод анализа форм связи влаги с капиллярно-пористыми телами (термографический -метод). Сущность метода состоит в том, что весьма тщательно записываются термограммы, представляющие собой кривые изменения температуры малого образца тела в процессе сушки (гл. 10). При медленной сушке небольших частиц пористого тела перепады влагосодержания и температуры внутри частицы очень малы. Поэтому можно считать, что температура и влагосодержа- [c.90]

Для ряда материалов (кожа, торф, пшеничное тесто) линейные размеры (длина, ширина и толщина) уменьшаются с изменением влагосодержания по некоторой кривой. Основное влияние на характер линейной усадки оказывает форма связи влаги с материалом. Если влага в материале является в основном капиллярной влагой, то линейная усадка происходит по закону прямой. Для осмотически связанной жидкости характерно изменение линейных размеров по закону степенной функции. [c.101]

На рис. 1-20 показана зависимость скорости сушки и температуры от влажности материала. Кривые скорости имеют аналогичные характерные точки перехода из одного периода сушки в другой. Точка С соответствует критической влажности материала. В период падающей скорости кривые имеют различный вид в зависимости от режима сушки и форм связи влаги с материалом. Кривые, обращенные выпуклостью к оси влажности, характерны для капиллярно-пористых тонких или мелкодисперсных материалов. Перегиб на кривой скорости сушки указывает на изменение характера перемещения влаги в материале. Сушка капиллярно-пористых тел протекает с углублением зоны испарения, что отражается на характере температурных кривых и скорости сушки. [c.63]

Соотношения (1.6) и (1.7) используются для определения интенсивности тепло- и массообмена между сушильным агентом и твердым материалом, наружная поверхность которого в процессе сушки находится во влажном состоянии. Однако в процессе обезвоживания наступает такое состояние, при котором подвод жидкости из внутренних зон к наружной поверхности не успевает полностью компенсировать убыль влаги с внешней поверхности. Влага начинает преврашаться в пар во внутренних зонах капиллярно-пористого тела, а температура наружной поверхности увеличивается. Коэффициенты тепло- и массоотдачи от поверхности изменяют свои значения, поскольку количество паров, проходящих поперек пограничного слоя, уменьшается. По опытным данным [4] изменение коэффициента теплоотдачи в зависимости от уменьшающегося влагосодержания тела можно учесть симплексом ы/ыкр, где Ыкр — критическое влагосодержание материала, при котором заканчивается период постоянной скорости сушки и поверхность материала перестает быть полностью смоченной. Степень влияния отношения м/икр на величину N0 зависит от форм связи влаги с материалом и от внешней конфигурации тела. [c.7]

При сушке происходит переход влаги из капиллярно-пористого твердого вещества в газовую фазу. Формы связи влаги с твердым веществом могут быть различными. Количество этой влаги зависит от температуры и влажности окружающей среды [26, 27]. [c.77]

На фиг. 8-3 показано изменение коэффициента К от влагосодержания пшеницы при разных частотах по данным Н. В. Книппер [Л. 35]. Из фиг. 8-3 видно, что в области адсорбционной вязи влаги с материалом коэффициент К не зависит от частоты и увеличивается с повышением влагосодержания примерно псГЖ- " нейному закону. В области капиллярной связи влаги с зерном коэффициент К зависит от частоты, с повышением частоты коэффициент К уменьшается. [c.300]

Рис. 7.8. Влияние частоты электромагнитного поля на коэффищ1ент потерь для материа- ла ( ) с преобладающей капиллярной формой связи влаги и для материала (2) с основной формой связи — адсорбционной

Количество удерживаемой осадком влаги в значительной мере определяется формой связи влаги с осадком. Классификацию форм связи влаги с осадком основывают [1, 59] на различной интенсивности энергии связи твердой фазы осадка с жидкостью. Вг порядке убывания энергии связи различают химически связанную, физико-химическую связанную (адсорбционную) физико-механически связанную (капиллярную) избыточную или свободную влагу. Физико-химически связанную влагу подразделяют на гигроскопическую, адгезионную, прочно связанную. Капиллярную влагу можно подразделить на влагу макропор, внутриагрегатную, влагу стыковую и влагу микро- [c.71]

Некоторые свойства влажных материалов. Удаление влаги из материала при его конвективной сушке можно представить как сочетание двух последовательных процессов 1) диффузии влаги изнутри частицы материала на ее поверхность и 2) диффузии влаги с поверхности частицы в поток сушильного агента (воздуха, других газов). На характер и скорость протекания этих процессов, помимо метода и режима сушки, оказывают большое влияние механические и физико-химические свойства высушиваемых материалов, предопределяющие форму связи влаги с ними. Форма этой связи определяется затратой энергии на отрыв 1 моль влаги от абсолютно сухого вещества при определенном его влагосодер-жании. По величине затрачиваемой энергии различают четыре формы связи влаги с твердыми веществами химическую, адсорбционную, капиллярную и осмотическую. [c.664]

Ii другие отличные свойства. Капиллярная влага связана с материалом капиллярными силами и смачиванием и, кроме адсорбированного мономолекулярного слоя, обладает теми же свойствами, что и свободная влага. Осмотическая связь влаги проявляется в растворах твердых веш,еств в виде понижения давления паров над поверхностью растворов по сравнению с их давлением над поверхностью воды при t = onst. [c.665]

По Бателю [11], исследуют микрофизические закономерности, характеризующие капиллярные и другие силы, которые действуют между твердыми частицами и жидкостью, окружающей их или заключенной между ними. Эти закономерности позволяют определить сопротивление слоя осадка или Дрк/ необходимое для удаления капиллярной, межкапиллярной и адгезионной жидкости, а также величину ускорения, обеспечивающего отвод жидкости из пористого материала (осадка). При этом следует напомнить, что для некоторых форм связи влаги с твердой фазой еще нет соответствующих уравнений для их расчета (см. гл. 2). [c.150]

В области гигроскопического состояния материала жидкообразная влага связана адсорбционными силами (влага моно- и полимолекулярной адсорбции), капиллярными силами (влага микрокапилляров) и диффузионно-осмотическими силами (осмотическая связь влаги). [c.78]

Данный пример характерен и в том отношении, что изменение структуры материала и связанное с этим изменение характера связи влаги в сторону увеличения капиллярной влаги приводит к резкой интенсификации процесса сушки. Таким образом, возникает принципиально важная идея интенсификации процесса сушки материалов за счет изменения их структурно-механических и технологических свойств. Впервые этот очень важный для сушильной техники принцип интенсификации был сформулирован К. А. На-хратяном в производстве кирпича и строительной керамики [Л. 33, 46]. [c.229]

Анализ изотерм сорбции позволил разделить их на участки, соответствующие определенным формам связи влаги с материалом (мояомолекулярная и полимолекулярная адсорбции и капиллярная связь). В процессе намокания будет происходить заполнение макрокапилляров и пор и осмотическое ппглощение жидкости через полупроницаемые стенки клет-ок. Изотермы сорбции необходимы также для определения конечного влагосодержания материала при сушке Помимо этого, данные по равновесному влагосодержанию могут быть использованы для определения термодинамических характеристик массопереноса (влагоемкости и температурного коэффициента массопереноса) в области гигроскопического состояния материала по методу, предложенному автором (Л. 29]. На основе этих характеристик производится также анализ форм связи влаги с материалом. [c.34]

На рис. 1-1 представлена схема последовательного удаления влаги различных форм и видов, полученная экспериментальным путем М. Ф. Казанским [32] при сушке (11) и термографировании (/) тонких капиллярнопористых материалов. На кривой сушки С=/(т), совмещенной с термограммой процесса А м = /(т), показаны сингулярные точки 1—5), отвечающие определенному виду связи влаги с сухим веществом. В первую очередь удаляется физико-механически связанная влага трех видов. Два из них представляют воду, содержащуюся в макропорах, различную по особым состояниям капиллярную (а) и стыковую (б) — жидкостную манжету в порах третий вид — капиллярная вода в мик-ропорах (в). Далее удаляется влага физико-химической связи, состоящая из осмотической воды и адсорбированной влаги двух видов полимолекулярных слоев (г) и мономолекулярных слоев (<5). [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология