SiOH-группы являются активными центрами для полярных молекул адсорбата , поэтому максимум его содержания достигается при наибольшей концентрации SiOH-групп . При сушке имеет место дегитратация поверхности кремнезема . Фиизически адсорбированная вода удаляется при температуре 120 °С. При высушивании при температуре 105 - 110 °С ( как предусмотрено стандартом для определения влажности песка и смесей ) часть адсорбированной воды остается на поверхности кремнезема в условиях наличия влаги в атмосфере . Вода адсорбированная в микропорах , удерживается до температуры 180 °С .Силанольные группы теряют воду при более высоких температурах . Так , ОН-группы конденсируются и удаляются в виде паров в заметной степени при температуре выше 175 °С . Нагрев до температуры 400 °С приводит к удалению только половины гидроксильных групп поверхности . При температуре 750°С еще остаются одиночные неиспаренные SiOH-группы . Полное дегидратирование поверхностей кремнезема наступает , видимо , при температуре 900 - 1000 °С , в результате чего поверхность становится полисилоксановой .
При нагреве до некоторой температуры конституционная вода начинает выделятся из минерала . Начало выделения у большинства минералов наблюдается при температуре 300 - 350 °С, полна потеря этой воды ( т.е. потеря ОН -группы ) достигается примерно при температуре 700 °С. Процесс выделения конституционной воды является необратимым , свойства минералов резко изменяются . В связи с этим во избежание падения прочностных свойств сушку смесей ,в состав которых входят минералы с конституционной водой , необходимо заканчивать при температуре немного превышающую температуру начала выделения конституционной воды . Указанное в наиболее полной мере относится к песчано-глинистым смесям
Кристаллизационная вода при нагревании из минералов удаляется ( но при более низкой температуре , чем конституционная ) , также изменяя состав вещества . В отличии от конституционной кристаллизационная вода может возвращаться в состав минералов при их намокании , придавая им исходные свойства .
Ее удаление при нагревании резко меняет свойства минералов . При увлажнении такие минералы снова ’’впитывают ’’ воду , восстанавливая при этом первоначальные свойства .
Температура замерзания капиллярной воды ниже нуля и зависит от диаметра капилляра .
Гравитационной является вода , которая под действием собственного веса свободно вытекает из смеси . В формовочных смесях этот вид воды отсутствует . Частицы минералов , находящиеся в окружении капиллярной и гравитационной воды , испытывают на себе выталкивающее действие архимедовой силы . В этих вида воды отсутствует предел текучести , сопротивление статическому сдвигу , касательные напряжения , присущее связанной воде .
Испарение жидкости при сушке происходит при любой температуре, и при прочих равных условиях оно тем интенсивнее , чем выше температура . Молекулы жидкости беспрерывно находятся в движении . Средняя энергия молекул определяется температурой жидкости .Однако как в отношении температуры , так и энергии молекул имеют место флуктуационные явления , в результате которых одна часть молекул обладает большими скоростями , другая - меньшими , чем средняя скорость движения молекул жидкости . Молекулы с большими скоростями , преодолевая силы поверхностного натяжения , покидают жидкость . Часть таких молекул может снова попасть на поверхность . Если число молекул , покидающих жидкость , больше , чем число молекул , попадающих на ее поверхность , будет иметь место испарение жидкости , при обратном соотношении наблюдается конденсация . Взаимосвязь между испарением и конденсацией является функцией давления газа над зеркалом жидкости и ее температуры . Чем выше поднимается температура , тем интенсивнее испаряется жидкость и тем более давление паров этой жидкости . При некоторой температуре давление паров ( называемое в этом случае упругостью насыщенных паров ) достигает значения внешнего давления , что приводит к испарению жидкости не только с поверхности , но и по всему объему. С этого момента интенсивность испарения резко возрастает , так как при t = 100 °С начинается процесс кипения воды . Если до достижения изделием температуры 100°С передача влаги на поверхность смеси осуществлялась за счет влагопроводности ( вследствие наличия концентрационного градиента влаги по сечению ), то выше этой температуры влага начинает еще передвигаться за счет возникновения некоторого градиента давления газов при кипении воды . При прогреве смеси до 100°С влага испаряется в незначительном количестве , при достижении 100°С вследствие кипения начинается процесс интенсивного уменьшения влаги по всему объему . При достижении уровня W- равновесного содержания влаги в смеси при данных термодинамических условиях (t и р )-процесс уменьшения влаги заканчивается .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.