Счетчики
Яндекс.Метрика

Характеристика состояния связанной воды в зерне (часть 1)

Вступая во взаимодействие с биополимерами зерна, вода переходит в связанное состояние. Все свойства ее претерпевают изменения, тем более существенные, чем выше энергия связи.
С высокой энергией (33,5...42 кДж/моль) связываются только первые 2...3% воды. В некоторых исследованиях отмечено, что при самых радикальных методах высушивания (например, в глубоком вакууме над пятиокисью фосфора) в зерне остается 0,8...4,5% воды. Но химически связанной воды в зерне не бывает ни при каких условиях.
При равновесном состоянии в зерне отсутствует и механически связанная вода. Она может появиться только при искусственном увлажнении, например при гидротермической обработке.
Рассмотрим характерные особенности воды, связанной зерном. В свободном состоянии вода — один из наиболее активных растворителей. Адсорбируясь на активных центрах, связываясь ими, она теряет такую способность. Поэтому связанная вода не может активно участвовать в переносе минеральных веществ в зерне.
Диэлектрическая проницаемость свободной воды равна 80, для связанной воды значение ее падает до двух. Изменяются и другие электрофизические характеристики воды, что является одним из факторов, влияющих на показания электровлагомеров. Удельная теплоемкость воды при связывании должна понизиться, поскольку изменяется фазовое состояние последней.
Экспериментальные данные удельной теплоемкости зерна позволяют рассчитать теплоемкость связанной воды св кДж/(кг∙К). Видно (рис. XII-13), что теплоемкость св во всей гигроскопической области ниже удельной теплоемкости свободной воды. На графиках видна особая точка, соответствующая завершению монослоя и началу развития капиллярной конденсации воды.
Характеристика состояния связанной воды в зерне (часть 1)

Снижение теплоемкости связанной воды необходимо учитывать при расчете сушильных установок. В известной формуле смешения, применяемой для определения удельной теплоемкости зерна, величину теплоемкости связанной воды, равную 4,19 Дж/(кг∙К), использовать нельзя.
Степень изменения свойств поглощенной воды определяют и длительностью взаимодействия молекул воды с активными центрами. Каждая сорбированная молекула ограниченный период находится в положении равновесия. Продолжительность этого периода пропорциональна энергии взаимодействия пары «молекула активный центр».