Равновесие между материалом и жидкостью, находящейся во влажном материале

Формы связи влаги с материалом

а) Химически связанная влага – это вода, которая в результате реакции гидратации вошла в состав гидроокисей и кристаллогидратов. Эту связь можно нарушить только в результате химического воздействия. При сушке эта влага не удаляется.

б) Адсорбционно связанная влага. (Адсорбция – процесс поглощения газов или жидкостей твёрдым веществом). Этот вид связи влаги обусловлен адсорбцией воды на наружной поверхности материала и его пор. Связь имеет физико-химическую природу.

в) Капиллярно связанная влага – она заполняет макро и микро капилляры. Эта связь механическая и наиболее легко удаляется.

Влажному материалу присущи все эти формы связи. Вторая форма связи влаги характерна для коллоидных и полимерных материалов.

При контакте материала с влажным воздухом (влажный воздух – это смесь сухого воздуха и водяного пара) возможны два процесса:

1) сушка – при Р_М>Р_П (Р_М – парциальное давление пара над поверхностью материала; Р_П – парциальное давление пара в воздухе);

2) увлажнение - при Р_М<Р_П. (Первый процесс называется десорбцией, второй – сорбцией влаги материалом).

В процессе сушки Р_М уменьшается и стремится к Р_П. Наступает состояние динамического равновесия, которому соответствует равновесная влажность W_р. Зависимость W_р от φ (относительной влажности воздуха , где ρ_П – масса водяного пара в 1 м³ воздуха при данных условиях; ρ_Н – масса пара в состоянии насыщения в 1 м³ при данных условиях.) представляется следующим образом (см. верхний рис.). Причина гистерезиса - в сорбции воздуха стенками капилляров.