Календарь статей
«    Апрель 2014    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930 
Архив статей
Апрель 2014 (1)
Март 2014 (132)
Февраль 2014 (12)
Январь 2014 (6)
Декабрь 2013 (1)
Ноябрь 2013 (2)


Яндекс.Метрика

Состояние и форма влаги в процессе обезвоживания зерна

Необходимо несколько осветить вопрос о состоянии и формах влаги в процессе обезвоживания зерна.
Известно, что влага связана с коллоидными телами весьма сложно. В соответствии с классификацией П.Д. Ребиндера различают следующие виды связи влаги с материалом:
Влага макрокапилляров заполняет узкие поры, средний радиус которых выше 10в-5 см, только при непосредственном соприкосновении с материалом и составляет так называемую свободную воду.
Влага микрокапилляров заполняет узкие поры, средний диаметр которых меньше 10в-5 см. Эти поры могут быть заполнены как при непосредственном соприкосновении с жидкостью, так и путем сорбции влаги из паровоздушной среды.
Влага набухания — структурная влага — поглощается осмотически коллоидной мицеллой, представляющей собой коллоидную частицу с адсорбционным слоем и определенным зарядом вследствие адсорбции ионов.
Влага адсорбционная удерживается молекулярным силовым полем по лиофильным группам у поверхности раздела частиц мицеллы с окружающей средой. Она входит составной частью в общее количество влаги набухания, прочно связана с материалом и обладает рядом специфических констант: более низкая температура замерзания; диэлектрическая проницаемость равна 2,2; теплоемкость меньше единицы, достигая 0,3, что напоминает кристаллизационную воду; меньшая упругость пара; большая теплота испарения и в значительной степени лишена свойства растворимости, в частности способности растворять сахара. Адсорбционную влагу иногда называют связанной влагой.
Влага химически связанная — наиболее прочно связанная. Обычно этот вид влаги при обезвоживании сушкой не удаляется.
Из изложенного следует, что при обезвоживании зерна в результате сушки легче всего удаляется влага из капилляров. Она испаряется как вода с поверхности, задерживаясь тем сильнее, чем мельче капилляры. Затем отчасти налагаясь друг на друга по величине упругости пара, испаряются молекулы адсорбционно связанной влаги и в особых условиях химически связанная вода.
Для наглядного представления о формах связи влаги с материалом приводим следующую схему по Думанскому (рис. 36).

Состояние и форма влаги в процессе обезвоживания зерна

Обобщая формы связи, можно для практических целей различать свободную и связанную влагу. Ясно, что при нарушении связей влаги с материалом изменяются и первоначальные свойства материала. Эти изменения тем глубже, чем глубже протекает процесс обезвоживания, чем выше температура, влажность и больше экспозиция, обусловливаясь также химическим составом материала. В зерне процессы протекают сложнее, чем в других материалах, во-первых, потому, что оно анизотропное тело с разнообразным составом, и, во-вторых, потому, что оно представляет собой живой организм. В общем же по своей физико-химической природе зерно — коллоидное капиллярно-пористое тело.
Количество влаги, удаляемой из зерновой массы, обусловлено как явлением влагопроводности, так и термовлагопроводности. При этом в самом общем случае коэффициент влагопроводности будет функцией влажности. Под влиянием же разности температур в высушиваемом слое зерновой массы влага будет перемещаться по направлению потока тепла. При сушке зерна в условиях высоких температур термовлагопроводность приобретает большое значение.
Все эти явления, как указывалось выше, располагаются во времени и кинетически в двух основных периодах — постоянной и убывающей скорости сушки. Обезвоживание в периоде убывающей скорости протекает в 2 зонах — зоне внешней диффузии и зоне внутренней диффузии.
Коэффициент влагопроводности будет различен для разных зон.