Рівновага при сушінні

Якщо матеріал знаходиться в контакті з вологим повітрям, то принципово можливі два процеси:

1) сушіння (десорбція вологи з матеріалу) при парціальному тиску пари над поверхнею матеріалу Р_м, що перевищує його парціальний тиск у повітрі чи газі Р_п, тобто при Р_м >Р_п;

2) зволоження (сорбція вологи матеріалом) при Р_м<Р_п.

У процесі сушіння величина Р_м зменшується і наближається до межі Р_м = Р_п. При цьому настає стан динамічної рівноваги, якому відповідає гранична вологість матеріалу, називана рівноважною вологістю –  w_р.

Вона залежить від парціального тиску водяної пари над матеріалом Р_п чи пропорційної йому величини відносної вологості повітря j і визначається дослідним шляхом.

Форми зв'язку вологи з матеріалом

Класифікація форм зв'язку вологи з матеріалом (по П.А.Ребиндеру):

1) хімічна;

2) фізико-хімічна;

3) фізико-механічна.

Хімічно зв'язана волога найбільш міцно з'єднана з матеріалом і може бути вилучена тільки при нагріванні матеріалу до високих температур чи у результаті проведення хімічної реакції. Ця волога не може бути вилучена з матеріалу при сушінні.

У процесі сушіння видаляється волога, зв'язана з матеріалом фізико-хімічним чи механічним шляхом. Найбільш легко видаляється механічно зв'язана волога, що підрозділяється на вологу макрокапілярів і мікрокапілярів (капілярів із середнім радіусом приблизно більше і менше 10^{-5 см). Волога макрокапілярів вільно видаляється не тільки сушінням, але і механічними способами.}

Фізико-хімічний зв'язок поєднує два види вологи, що відрізняються міцністю зв'язку з матеріалом:

- адсорбційно зв`язана волога;

- осмотично зв`язана волога.

Перша міцно утримується на поверхні й у порах матеріалу.

Осмотично зв`язана волога, називається також вологою набрякання, знаходиться усередині кліток матеріалу й утримується осмотичними силами.

Стосовно до процесу сушіння вологу класифікують на:

- вільну

- зв'язану.

Під вільною, розуміють вологу, швидкість випару якої з матеріалу дорівнює швидкості випару води з вільної поверхні. Отже, при наявності вільної вологи Р_м = Р_н, де Р_н – тиск насиченої пари води над її вільною поверхнею.

Під зв'язаною розуміють вологу, швидкість випару якої з матеріалу менше швидкості випару води з вільної поверхні Р_м < Рн.