При этом виде связи вода связана с телом в различных, не строго определенных соотношениях. Физико-химическая связь бывает адсорбционная и осмотическая. Адсорбционная связь характерна для типичных коллоидных тел. При поглощении типичным коллоидным телом жидкости ее молекулы адсорбируются молекулами и мицеллами внешней и внутренней поверхностей клеток коллоидного тела. Процесс адсорбции сопровождается выделением теплоты набухания Q (Дж), которая рассчитывается по формуле (1.29)
где U — влагосодержание тела, кг/кг (см. подразд. 1.3.5.); а, b — постоянные. Наибольшее количество теплоты выделяется при образовании первого мономолекулярного слоя. Энергия этой связи, порядка 3,5*103 Дж/моль, сравнима с энергией химической молекулярной связи в кристаллогидратах (до 8,4*103 Дж/моль). Последующие слои связаны менее прочно: по мере поглощения жидкости теплота набухания уменьшается, пока толщина слоя полимолекулярной адсорбции не достигнет нескольких сотен диаметров молекул. При сушке сначала удаляются наружные по отношению к стенкам клеток коллоидного тела слои адсорбиро ванной влаги; последующие слои удаляются лишь при больших затратах теплоты. Мономолекулярный адсорбционный слой при сушке не удаляется. Адсорбционно связанная вода по сравнению со свободной имеет иные свойства: она не растворяет соли и потому является диэлектриком, обладает повышенной плотностью и свойствами упругого твердого тела; мономолекулярный адсорбционный слой не замерзает даже при температуре -78°С. Свойства последующих адсорбционных слоев постепенно приближаются к свойствам свободной жидкости. Количество адсорбционно связанной жидкости и максималь ная теплота набухания зависят от природы коллоидного тела: желатин и костный клей адсорбционно связывают до 50% влаги, крахмал — 32%; максимальная теплота набухания у различных тел колеблется в пределах 7,4Ч105-2,6*106 Дж/кг. Осмотическая связь. В процессе набухания коллоидные тела — желатин и костный клей — поглощают до 2000% воды в расчете на сухое вещество, но лишь 50% воды связывают адсорбционно, а остальную влагу — осмотически вследствие разности осмотических давлений внутри и снаружи замкнутых клеток. К осмотической связи относится и структурная — связь жидкости, захваченной при образовании геля. Поглощение жидкости в обоих случаях происходит без выделения тепла, следователь но, при сушке для удаления осмотически и структурно связанной жидкости необходимо затратить лишь теплоту парообразования.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Физико-химическая связь» з дисципліни «Технологія брошуровочно-палітурних процесів»
