Глава 10. Формы связи влаги с материалом. Термограммы и энергограммы сушки

В зависимости от интенсивности энергии связи влаги с ма­териалом различают [85] химическую, физико-химическую и физико-механическую формы связи. В процессе сушки преобла­дающего большинства химических продуктов необходимо уда­лить из материала влагу, характеризуемую физико-механической и физико-химической формами связи, в частности, адсорб­ционную. Она связана с материалом Ван-дер-Ваальсовыми си­лами, а также при помощи водородных связей между гидроксильными группами на поверхности высушиваемого материа­ла и молекулами удаляемой жидкости. На поверхности любого твердого вещества, в том числе и полимерного материала, суще­ствуют самые разнообразные макро- и микродефекты, обладаю­щие ойределенным силовым полем (пустые узлы кристаллической решетки, отдельные вырвавшиеся из решетки частицы, чужеродные частицы и т. п.) — центры адсорбции, — с адсорбци­онной способностью от некоторого максимума и до нуля, на ко­торых и происходит адсорбция паров различных жидкостей. Адсорбционно-связанная влага обладает рядом свойств, которые позволяют отличать ее от обычной, свободной воды. Пленки связанной воды по своим физическим свойствам напоминают больше твердое тело, чем жидкость. Более того, строго опреде­ленная ориентация молекул приближает их к кристаллическому веществу. Так, анализ рентгенограмм показывает, что молекулы связанной воды на крахмале расположены в виде более или ме­нее деформировганно-кристаллической решетки обычного льда. Теплоемкость адсорбированной воды меньше теплоемкости сво­бодной воды.

Величина энергии связи влаги с материалом определяет сво­бодную энергию одного моля адсорбированного вещества и мо­жет быть определена в случае адсорбционно-связанной влаги по уравнению П. А. Ребиндера [85]