Счетчики
Яндекс.Метрика

Изотерма сорбции воды (часть 2)

Различные модели изотерм подробно проанализировали Лабуза, Чанг и Пфост, Грегг и Синг, Штромап и Иоргер. Однако по большинству теорий можно предсказать адсорбцию воды только в одной из трех основных областей изотермы. Лабуза полагает, что уравнение Брунауэра — Эмметта — Теллера (Б. Э. Т.), которое подробно обсуждено Греггом и Сингом, вероятно, в наибольшей степени применимо к изучению изотерм, представляющих интерес для переработки и хранения пищевых продуктов, особенно для расчета величины однослойного покрытия и теплоты адсорбции.
Согласно теории многослойной адсорбции Брунауэра — Эмметта — Теллера, первая часть изотермы, где кривая вогнута к оси относительной влажности воздуха, характеризует адсорбцию первого слоя водяного пара на поверхности абсорбирующего материала; область изгиба соответствует образованию второго слоя молекул воды, а последняя искривленная часть характеризует непрерывную адсорбцию последующих слоев. Мак-Ларен и Роуен показали, что для многих белков число адсорбируемых молекул воды очень близко к числу полярных участков в полимерной цепи. Лабуза отмечает, что хотя площадь поверхности азота тесно связана с распределением размеров частиц пищевого продукта, но это не установлено для площади поверхности воды. Предложены различные модификации уравнения Б. Э. Т., основная из которых предполагает, что радиус капилляра определяет верхний предел слоев воды, которые могут находиться внутри капилляра. Полное и подробное обсуждение предложенных модификаций дали Грегг и Синг и Лабуза. По мнению последнего, уравнение Б. Э. Т. в модифицированной форме с достаточными основаниями представляет часть изотермы, вогнутую к оси относительной влажности воздуха, и область изгиба кривой, но не может дать объяснение капиллярной области, т. е. конечной искривленной части изотермы. Таким образом, начальная часть изотермы может соответствовать поглощению воды только полярными участками, в то время как область изгиба характеризует поглощение первого слоя неполярными участками, а также образование сплошного второго слоя. Предложена гипотеза, согласно которой полярными участками вода адсорбируется не слоями, а группами молекул. Различные теории сорбции воды белками и полимерами рассмотрены Мак-Лареном и Роуеном в обзоре по данному вопросу.