Сорбционная емкость зерна и зерновой массы (часть 2)
28.01.2013 | Автор: Скорость сорбции определяется скоростью внешней и внутренней диффузии. Скорость внешней диффузии определяется так называемым коэфициентом внешней диффузии. Он зависит от температуры пара, относительной упругости его и от скорости движения пара относительно сорбента. Скорость внутренней диффузии определяется коэфициентом внутренней диффузии, который зависит от температуры пара, структуры и химического состава сорбента. Таким образом, скорость сорбции зависит от температуры, относительной упругости и скорости движения пара. Кроме того, диффузия влаги в зерне зависит от его химического состава, поэтому и скорость внутренней диффузии, а следовательно и сорбции, зависит от структуры и химического состава зерна.
Зерно — сложное тело, имеет много макро- и микропор и является типичным капиллярно-пористым сорбентом. Относительно крупные поры (макропоры) делают доступными для сорбируемых молекул внутренние слои зерен. Диаметр макропор равен 10в-3—10в-4 см. От поверхности стенок макропор в большом количестве ответвляются микропоры, диаметр которых до 10в-7 см. Их внутренняя поверхность, в основном, определяет удельную активную поверхность пористого сорбента. Макропоры играют роль путей к внутренней поверхности зерен. Процесс внутренней диффузии сопровождается адсорбцией, а затем и капиллярной конденсацией.
Внутренняя часть зерна, состоящая в основном из белков и углеводов, хорошо связывает влагу в виде твердого раствора (адсорбционносвязанная влага), следовательно преобладающую роль здесь играет адсорбция на внутренних поверхностях частичек (мицелл) белков. В оболочке, естественно, будет происходить капиллярная конденсация. Поэтому при сорбции, зерном паров воды мы будем наблюдать и явление капиллярной конденсации и адсорбцию.
Необходимо отметить, что на стенках капилляров (пор) первый поверхностный слой влаги всегда связан адсорбционно.
Получившаяся в результате капиллярной конденсации влага может мигрировать внутрь зерна в силу капиллярного потенциала. Адсорбция сопровождается не только диффузией пара, но и диффузией жидкости внутрь замкнутых клеток, обусловленной разностью осмотических давлений внутри и вне клетки. Таким образом, в процессе внутренней диффузии влага диффундирует как в виде пара, так и в виде жидкости. В сушильной технике это суммарное перемещение влаги (диффузия пара и жидкости и капиллярное перемещение) называют влагопроводностью по аналогии с перемещением тепла в твердом теле (теплопроводностью).
Рубрика: Хранение муки и крупы