1-4.10. Сорбционный гистерезис влажных материалов

1.Первоначальный участок изотермы (в интервале φ от 0 до 0,1) имеет характерную для мономолекулярной адсорбции выпуклость кривой к оси влагосодержания. Поглощение жидкости сопровождается значительным выделением тепла.

2.На участке изотермы φ от 0,1 до 0,9 изотермы обращены выпуклостью к оси влажности воздуха, что характерно для полимолекулярной адсорбции. Поглощение жидкости также сопровождается выделением тепла, но в значительно меньшем количестве, чем в первом случае.

3.На участке изотермы φ от 0,9 до 1,0 жидкость поглощается без выделения тепла. На этом участке жидкость в основном является капиллярной.

Дальнейшее поглощение жидкости сверх максимального гигроскопического влагосодержания происходит путем непосредственного соприкосновения материала с жидкостью. В этом процессе поглощения жидкости имеет место заполнение макрокапилляров и пор, а также осмотическое поглощение жидкости через полупроницаемые клетки замкнутых стенок. Свойства этой поглощенной жидкости не отличаются от свойств свободной жидкости, и, в частности, давление пара жидкости тела практически равно давлению насыщенного пара свободной жидкости (φ = 1).

Данная схема не претендует на полноту, но анализ большого экспериментального материала по исследованию коэффициентов переноса тепла и массы вещества в зависимости от массосодержания поглощенного вещества телом подтверждают ее. Эта схема полностью согласуется также с классификацией акад. П. А. Ребиндера, указанной выше.

Изотермы сорбции и десорбции имеют для технологии процесса сушки еще и другое важное значение. Очевидно, если материал после сушки хранится в обычных условиях (например, на складах, где имеет место взаимодействие материала с влажным воздухом), то конечное влагосодержание высушенного материала не должно быть меньше равновесного для условий хранения. Иначе при хранении материал будет поглощать влагу из воздуха путем сорбции вплоть до равновесного влагосодержания. Таким образом, изотермы сорбции могут служить для определения конечного влагосодержания материала при сушке в соответствии с условиями хранения.