Выбор температурного режима сушки с учётом вида связи влаги с материалом

Процесс высушивания твёрдых веществ основан на удалении влаги способом испарения, которое может происходить как при комнатной температуре, так и при нагревании. В лабораторных условиях термоприбором, в котором достигается оптимально высокая температура, является сушильный шкаф. С помощью программирования задаются температура сушки и время её воздействия на вещество в рабочей камере.

Виды связи воды с веществом

Если рассматривать процесс высушивания, как химическую операцию, то нужно учитывать способы связи воды с исходными материалами. От этого зависит температурный режим, при котором испарение влаги из обрабатываемого вещества происходит без его разрушения. Выделяют три основных способа связи воды с материалом:

  • Химическая связь – выражается в молекулярном или ионном соединении, когда вода является частью химических веществ, таких как кислоты, щелочные составы, кристаллогидраты и т. п. Высушить при обычной температуре такие соединения невозможно. Испарение влаги происходит в процессе прокаливания материала, поэтому в этих случаях используют сушильные шкафы с максимальным температурным показателем – 850 °C.
  • Физико-химическая связь – есть в биологических тканях, когда вода присутствует в составе материала, находясь в его клетках, а также возникает в процессе адсорбции водяных частиц на материале. Такая связь существенно отличается от химической, и для её разрушения требуются значительно меньшие температуры. Для оптимального режима сушки выбирают шкафы с предельными значениями до 200 °C и конвекцией воздуха.
  • Физико-механическая связь – вода имеет свободную форму и удаляется при механическом воздействии на материал (сжатия, прессовки), а при сушке в термошкафах (при любом повышении температуры) испаряется в первую очередь.

В чистом виде определить вид связи достаточно проблематично, и при высушивании веществ принимают во внимание все типы, которые образуют равновесное состояние вещества, с учётом первоначального количества влаги.

Похожие записи