Счетчики
Яндекс.Метрика

Состояние воды в зерне (часть 1)

Поглощенная зерном вода переходит в связанное состояние причем степень этой связи определяется энергетическими уровнями активных центров, а также размерами и структурными особенностями капилляров зерна. Большой практический интерес представляет анализ тех изменений, которые претерпевают свойства связанной воды, поскольку технологические свойства зерна в значительной мере определяются именно энергией связи влаги с его биополимерами, состоянием связанной воды.
По классификации академика П. А. Ребиндера различают в границах гигроскопического влагосодержання химически, физико-химически и механически связанную влагу.
Расчет показывает, что основной уровень энергии связи в пределах монослоя составляет 20,9 кДж/моль, т. е. соответствует уровню водородной связи. Поэтому можно считать, что в зерне химически связанной влаги нет, поскольку нижний уровень энергии хемосорбции равен 125 кДж/ моль.
Нет в зерне в пределах гигроскопического влагосодержання и механически связанной влаги. Доказательством этому служит отсутствие в зерне макрокапилляров, в которых она может появляться. Наиболее вероятный диаметр капилляров зерна (точнее, размер межмолекулярных промежутков) 2,5∙10в-7 см, даже при р/р0=0,95 диаметр капилляров не превышает 1∙10в-6 см. Следовательно, условий для накопления в зерне заметных количеств механически связанной влаги нет, так как макрокапилляры имеют размер более 10в-5 см.
Таким образом, в равновесном состоянии вся сорбированная вода в зерне связана физико-химически. Однако повышение температуры и степень завершенности процесса могут резко изменить картину. Так, только что прошедшее мойку зерно содержит значительное количество механически связанной воды. Экспериментально установлено и доказано теоретически, что свойства связанной воды существенно отличаются от свободной. Наиболее заметна разница при анализе термодинамических и некоторых физических ее свойств.
В свободном состоянии вода является одним из наиболее активных растворителей. Адсорбируясь на активных центрах, связываясь ими, вода теряет эту способность. Поэтому связанная вода не может активно участвовать в переносе минеральных веществ в объеме зерна.