Физико-химическая связь влаги

Предложена классификация форм связи влаги с материалами по энергетическому принципу [1], согласно которой существуют формы связи трех типов химическая, физико-химическая и физикомеханическая. Химически связанная влага, количество которой определяется соответствующим-и стехиометрическими соотношениями, удерживается веществом наиболее прочно и в большинстве случаев при тепловой сушке не удаляется из влажных материалов. Физико-химически связанная влага удерживается на внутренней поверхности пор адсорбционными силами. Ее количество может быть различным в зависимости от пористости материала и внешних условий — температуры и влажности окружающей среды. Физико-механически связанная влага — это жидкая фаза, находящаяся в крупных капиллярах, а также влага смачивания, которую принимает тело при непосредственном контакте с жидкостью. Удаление этой влаги при сушке требует наименьших затрат энергии, равных теплоте парообразования жидкости. [c.125]

Снижение содержания активных функциональных групп после высушивания торфа приводит, вследствие развития меж-и внутримолекулярных взаимодействий, к тому, что процесс связывания молекул воды с материалом становится избирательным и определяется тем, насколько выгодна связь сорбента е сорбатом по сравнению со связями в самом материале. Особенно существенно сказывается глубокое высушивание торфа на содержании таких форм влаги, как капиллярная, внутриклеточная, осмотическая, иммобилизованная, т. е. влаги, за содержание которой ответственна в основном структура материала . В то же время общее количество физико-химически связанной влаги в торфе при его высушивании в мягких условиях может изменяться незначительно. При этом теплота смачивания дегидратированного торфа в 3—4 раза превышает теплоту кон- [c.66]

Формам физико-химической связи соответствуют различные, но определенные соотношения между количествами сухого материала и влаги, связанные с условиями внешней среды. [c.103]

Влажность сыпучих материалов влияет на многие их свойства текучесть, коэффициент внутреннего трения, смерзаемость, сводообразование, комкуемость, плотность и т. д. Связь влаги с материалом может быть механической, физико-химической и химической. Влага, находящаяся между частицами материала и на их поверхности, имеет механическую связь с материалом. Физико-химическую связь с материалом имеет та влага, которая проникает в поры частиц за счет адсорбции или диффузии. Химически связанной является влага гидратная или кристаллизационная. [c.20]

Из табл. 1-6 и 1-7 видно, что максимальное гигроскопическое влагосодержание зависит от коллоидных свойств материала. Те материалы, у которых физико-химическая связь влаги преобладает над физико-механической связью, имеют большую гигроскопическую влажность. Таким образом, связь влаги с материалом определяет гигротермическое равновесное состояние тела и его основные технологические свойства. Перенос тепла и вещества в материалах тоже зависит от формы связи жидкости с телом. Поэтому рассмотрение явлений переноса необходимо увязывать с коллоидно-физическими и физико-химическими свойствами материалов. [c.55]

Физико-химическую связь имеет адсорбционно связанная, осмотически удерживаемая и структурная влага. [c.670]

Вода является составной частью бетона. Но форме связи ее с твердым скелетом различают химическую, физико-химическую и физико-механическую связанную воду. Наиболее прочной формой связи является химическая вода. Ее удаление из бетона возможно лишь при температуре выше 100 °С, т.е. при дегидратации цементного камня. Физико-химической связью обладает адсорбционная влага в порах и капиллярах, радиус которых менее 10 см. Вода в адсорбционных слоях отличается от свободной воды по химическим и термодинамическим свойствам. Диэлектрическая постоянная адсорбционной влаги в 40 раз меньше, чем у свободной воды, а температура замерзания на несколько десятков градусов ниже. Физикомеханический тип связи воды в бетоне является наименее прочным. Она может быть полностью удалена из бетона при его высыхании. [c.237]

Вторая критическая точка на кривой скорости сушки коллоидного тела соответствует тому моменту, когда влажность поверхности становится равной величине адсорбционно связанной влаги. Более прочная физико-химическая связь адсорбционной влаги с материалом определяет изменение ряда ее физических свойств в сравнении с механически связанной влагой материала и, в частности, повышение плотности и понижение упругости пара у ее поверхности. Отсюда следует что скорость сушки при удалении адсорбционно связанной влаги должна резко понижаться, что дает на кривой скорости сушки вторую критическую точку. [c.267]

По классификации акад. П. А. Ребиндера, все формы связи капиллярно-пористых тел с поглощенной влагой делятся на три большие группы а) химическая связь б) физико-химическая связь и в) физико-механическая связь. [c.103]

За счет физико-химической связи удерживается влага, заполняющая макрокапилляры, средний радиус которых больше 10 см, и микрокапилляры радиусом меньше 10 см. [c.153]

Химически связанная вода обладает наибольшей энергией связи с материалом и при сушке гте удаляется. К физико-химически связанной влаге относят адсорбционно связанную и осмотически связанную воду. Адсорбционно связанная вода удерживается па внешней и внутренней поверхности коллоидных частиц (мицелл) адсорбционными (молекулярными) силами. Адсорбция воды мицеллами тела сопровождается выделением тепла и контракцией (сжатием) системы. Адсорбционно связанная вода по своим свойствам (плотность, теплоемкость и др.) отличается от свободной воды. Максимальное количество тепла выделяется при образовании первого слоя сорбированной влаги — мономолекулярного слоя, при образовании последующих полимолекулярных слоев прочность связей и выделение тепла уменьшаются. [c.32]

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]

Необходимо отметить, что соотношение (10-3-7) не будет справедливым для физико-химически связанной влаги, т. е. ю -ю,- и и,-. Однако формально можно принять за основу расчета концентрации влаги в любой форме связи формулу (10-3-7), но тогда величина Ь не будет определять степени насыщенности связанным веществом (влагой) пор тела и соотношение (10-3-9) утрачивает свою силу. Только для типичных капиллярнопористых тел с малой гигроскопической влажностью можно принять равенства ш - = ю ., и. == и., сохранив при этом соотношение (10-3-9). [c.413]

Из форм физико-химической связи наибольшее значение имеет адсорбционно связанная влага или, как ее называют, гигроскопическая влага. Поступление гигроскопической влаги в материал и ее продвижение происходят в парообразном состоянии. [c.103]

Механизм сушки влажных материалов определяется в основном формой связи влаги с материалом и режимом сушки или условиями испарения влаги с поверхности материала в окружающую среду. За основу классификации форм связи влаги с материалом в настоящее время принята схема, предложенная акад. П. А. Ребиндером, согласно которой различают 1) химическую связь влаги с материалом, 2) физико-химическую связь и 3) физикомеханическую связь. Химически связанная влага удерживается наибш. [c.17]

Физико-химическая связь, возникающая под влиянием капиллярных сил, удерживающих влагу в порах твердого гранулята. Содержание в грануляте влаги, удерживаемой связями этого типа, составляет около 10,3—13,3% от общего влагосодержания поликапроамида и удаляется из него с трудом. [c.170]

Химически связанная вода входит в состав вещества и не выделяется даже при термической сушке осадков. Физико-химической связью удерживается адсорбционная и осмотическая влага, а фи-зико-механической — капиллярная вода, вода смачивания и структурная влага. [c.18]

Процесс удаления влаги сопровождается нарушением ее связи со скелетом материала, на что затрачивается энергия. По величине энергии таких связей построена классификация [1] различных форм связи влаги с твердым веществом. Химически связанная влага удерживается наиболее прочно и не удаляется из влажных тел при нагревании до 100—120 °С. Физико-химически связанная влага удерживается на внутренней поверхности пор материала адсорбционными силами. В отличие от химически связанной, количество адсорбционной влаги для одного и того же материала может быть существенно различным в зависимости от внешних условий — температуры и влажности окружающей среды. Физико-механически связанная влага находится в крупных капиллярах и на наружной поверхности материала (влага смачивания) [c.4]

Виды влаги в осадке. Свойства осадков в значительной степени определяются формами связи содержащейся в них влаги. ГГ. А. Ребиндер предложил классификацию форм связи влаги с пористой средой, основанную на величине и природе энергии связи [291. По этой классификации все формы связи делятся на три группы химическая связь, физико-химическая связь и физико-механическая связь. Влага, удерживаемая химической и физико-химической формами связи, в процессе центрифугирования не удаляется и останавливаться на этих видах влаги мы не будем. [c.12]

Физико-химическая связь объединяет два вида влаги, отличающихся прочностью связи с материалом адсорбционно и осмотически связанную влагу. Первая прочно удерживается на поверхности и в порах материала. Осмотически связанная влага, называемая также влагой набухания, находится внутри клеток материала и удерживается осмотическими силами. Адсорбционная влага требует для своего удаления значительно большей затраты энергии,чем влага набухания. Присутствие этих видов влаги особенно характерно для коллоидных и полимерных материалов. [c.625]

Известно, что вода может находиться в химической, физико-химической и физико-механической связи с твердыми частицами, а также существовать в форме свободной воды. Химически связанная вода входит в состав вещества и не выделяется даже при термической сушке осадков. Физико-химической связью удерживается адсорбционная и осмотическая вода, а физико-механичтекой — капиллярная вода, вода смачивания и структурная влага, [c.279]

Физико-химическая связь объединяет два вида влаги, отличающихся прочностью связи с материалом адсорбционно и осмоти- [c.591]

Формам физико-химической связи свойственны различные, но онределенные соотношении между количествами сухого материала и влаги, соответствующие условиям внешней среды. Из форм физико-химической связи наибольшее значение имеет адсорбционно-связанная влага (гигроскопическая влага). Постунление гигроскопической влаги в материал и ее продвижение в материале происходит в парообразном состоянии. [c.54]

Сушка — процесс удаления влаги из продукта, связанный с затратами теплоты на фазовое превращение воды в пар. Процесс удаления влаги сопровождается удалением ее связи со скелетом продукта, на что затрачивается энергия. По величине энергии таких связей различают химически связанную влагу (не удаляется из влажных тел при нагревании до 100... 120 °С) физико-химически связанную влагу (удерживается на внутренней поверхности пор материала адсорбционными силами) и физикомеханически связанную влагу (находится в крупных капиллярах, на наружной поверхности продукта и удерживается капиллярным давлением). [c.792]

Существующие принципы обезвоживания обеспечивают удаление влаги без изменения агрегатного состояния (прессование, центрифугирование, сепарирование, фильтрация и др.), с изменением агрегатного состояния (вьшаривание, конденсация, сублимация, тепловая сушка и др.), а также комбинированным способом (вакуум-сублимационная сущка, с использованием перегретого пара, со сбросом давления, ИК- и ВЧ-нагрев и др.), которые могут рассматриваться как системы со сложными внутренними физико-химическими связями. [c.792]

Основные формы связи влаги с материалом — химическая, физико-химическая и физико-механическая. Химическая связь обусловлена ионным или сильным молекулярным взаимодействием влаги и материала, а физико-химическая связь — взаимным проникновением влаги и материала (растворение или набухание) либо адсорбцией. Процесс набухания по молекулярному механизму аналогичен процессу растворения. Действие адсорбционных сил распространяется на тонкий слой жидкости, прилегающий к поверхности твердого тела. Наиболее сильно связан с поверхностью первый мономолекулярный адсорбционный слой. По мере удаления от поверхности энергия связи жидкости и твердого тела быстро убывает. Вследствие интенсивного молекулярного взаимодействия твердого тела и жидкости ее свойства в тонком поверхностном слое существенно отличаются от свойств в объеме, удаленном от поверхности. Так, адсорбциоино связанная вода не растворяет электролиты и имеет очень большое удельное электрическое сопротивление. Толщина адсорбционного слоя равна нескольким сотням диаметров молекул жидкости. [c.430]

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]

В случае агрегированных осадков с прочными структурными связями расклинивающего действия гидратеых пленок недостаточно для разрушения агрегатов. В этом случае образование гидратных пленок может даже несколько увеличить влагосодержание осадка. Снижение влагосодержания таких осадков достигается обработкой их гидрофобизирующими ПАВ (например, олеиновой кислотой), что приводит к уменьшению количества влаги, удерживаемой осадком под действием физико-химических связей. При этом пористость осадка не изменяется, удельное сопротивление его остается постоянным. Снижение влагосодержания осадков под действием растворов гидрофо-бизирующих ПАВ достигается и в случае грубодисперсных осадков, например угля [1]. [c.74]

Исследования водных свойств тэрфов показали, что верховые их виды более влагоемки, чем низинные. Количество механически захваченной влаги существенно изменяется с увеличением степени разложения, что связано с уменьшением содержания внутриклеточной воды по мере увеличения степени распада растительных тканей. Кроме того, более высокое содержание в низинных торфах поливалентных катионов уменьшает объем ассоциатов п, следовательно, количество поглощенной ими влаги. Проведенная статистическая обработка результатов исследований около 600 образцов, взятых из 44 различных торфяных месторождений, показала, что средневероятностное содержание физико-химически связанной влаги и х для низинных и переходных торфов равно 0,5 г/г и для верхового торфа — 0,47 г/г. Из этого количества на долю моносорбированной влаги приходится только V3. Отсюда следует, что каждый активный центр в торфе в среднем связывает три молекулы воды. Существенна при этом и роль поглощенных поливалентных катионов. Зависимость Um и Z/фх от количества поглощенных ионов кальция Get проходит через максимум при Get 70. Это связано, по-видимому, с тем, что вначале по мере увеличения Get возрастает число активных центров за счет ненасыщенных кальцие- [c.213]

Различаюттри основные формы связи влаги с веществом химическая связь, физико-химическая связь, физико-механическая связь. [c.554]

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]

Физико-химическая связь. Адсорбционная связь газоволюметрически определяется полностью на холоду (при комнатной температуре) для минеральных соединений, но, например, в желатине (100% относительной влажности) на холоду влага определяется лишь частично, а при -1-100°С— полностью. Осмотическая и структурная связь устанавливаются на холоду частично, при -1-100° С — полностью. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология