Активные центры биополимеров зерна различаются по своей природе, расположению в макромолекулах и запасу свободной энергии. Их энергетический уровень подчинен некоторому распределению, характер которого желательно выяснить.
Под функцией распределения активных центров адсорбента понимают величину N (ε) d (ε) (Дж/моль).
Она определяет число центров, располагающих запасом энергии от —ε до — (ε+dε).
Эту функцию можно определить, исходя из опытно установленной зависимости теплоты адсорбции от степени заполнения активной поверхности (рис. ХII-12).

Она имеет сложный вид. Минимум расположен в первой критической области изотермы сорбции, максимум — во второй критической области. Это значит, что мономолекулярный слой заполняется следующим образом: сначала молекулы воды связывают центры с высокой энергией, а затем — с более низкой. После завершения монослоя, видимо, появляются новые активные центры (и результате перемещения боковых ветвей пептидных цепочек и т. п.).
Это согласуется с началом проявления зерном пластических свойств при влажности выше 8%. Вторая критическая область изотермы обусловлена участием в связывании воды центров с максимально высоким запасом энергии. Далее их уровень быстро снижается.
Максимум функции определяет наиболее вероятный энергетический уровень активных центров. Расчет показывает, что он составляет 20...21 Дж/моль. Это почти точно соответствует уровню энергии водородной связи. Данный вид связи является основным для взаимодействия зерна с водой.
Водородная связь принадлежит к числу относительно слабых и характеризуется довольно большим расстоянием (до ЗÅ). Это определяет ее чувствительность к изменению внешних условий, особенно повышению температуры.
Экстраполяция графика «Е—w» в область низкой влажности показывает, что при влажности, стремящейся к 0%, энергия связи составляет не более 45 кДж/моль. Это примерно в три раза меньше нижнего предела химической связи (125 кДж/моль). Следовательно, вся вода в зерне связана физико-химически. Это обеспечивает быстрое повышение ее подвижности при дополнительном подводе к зерну энергии, т. е. при повышении его температуры. Водородная связь поглощенной воды обычна для биологических объектов, и зерно не является исключением.

---

• Термодинамические взаимодействия зерна с водой (часть 3)
• Термодинамические взаимодействия зерна с водой (часть 2)
• Термодинамические взаимодействия зерна с водой (часть 1)
• Особенности поглощения зерном воды (часть 3)
• Особенности поглощения зерном воды (часть 2)
• Особенности поглощения зерном воды (часть 1)
• Дифференциальная сорбирующая способность зерна (часть 2)
• Дифференциальная сорбирующая способность зерна (часть 1)
• Применение уравнения изотермы (часть 3)
• Применение уравнения изотермы (часть 2)