Ылғалдың материалмен байланыс түрлері
Кептіру процесінің механизмі ылғалдың материалмен байланысу түрімен анықталады: егер бұл байланыс қаншалықты берік болса, кептіру процесі соншалықты қиындау отеді. Кептіру кезінде ылғалдың материалмен байланысы бұзылады.
П.А. Ребиндер ылғалдың материалмен төмендегі байланыс түрлерін ұсынған: химиялык, физикалы-химиялық және физикалы-механикалық.
Химиялық байланыстағы ылғал материалмен белгілі бір (стехиометриялық) қатынаста өте берік байланысқан. Ылғалдың мұндай түрін материалды өте жоғары температурада ысыту немесе химиялық реакция негізінде бөліп алады. Химиялық байланыстағы ылғалды кептіру арқылы шығару мүмкін емес.
Кептіру кезінде әдетте физикалы-химиялық және физикалы-механикалық байланыстағы ылғал шығарылады. Механикалық байланыстағы ылғал кептіру кезінде жеңілдеу шығарылады.
Физикалы-химиялық байланыстағы ылғал адсорбциялық және осмотикалық болып 2-ге бөлінеді. Адсорбциялық ылғал материал кеуектерінде және оның бетінде берік байланысқан болады. Осмотикалық ылғал (ісіну ылғалы деп те аталады) материал клеткаларының ішінде осмотикалық күштермен байланысқан болады. Адсорбциялық ылғалды шығару үшін осмотикалыққа қарағанда көп энергия қажет. Ылғалдың бұл түрлерін кептіру механикалық ылғалды шығаруға қарағанда қиындау.
Кептіру процесіндегі материалдың ылғалын еркін және байланысқан деп те бөледі. Материалдан ылғалдың булану жылдамдығы еркін беттен судың булану жылдамдығына тең ылғалды еркін деп атайды. Демек, еркін ылғал үшін болады.
Байланысқан ылғалдың булану жылдамдығы су бетінен булану жылдамдыгынан аз, яғни Рм<Р қан болады.
Материалдың ылғалдылығы
Материалдың ылғалдылығын оның барлық мөлшері (G) немесе абсолютті құрғақ заттың мөлшері (Gқ) бойынша есептеуге болады.
Материалдың барлық мөлшері бойынша оның ылғалдылығы:
(10.1)
Абсолюттік құрғақ материал бойынша ылғалдылық:
(10.2)
Ылғал материал мөлшері:
(10.3)
мұнда Gыл - материалдағы ылғал мөлшері, кг.
W
К
және W
арасындағы байланыс
төмендегідей:
(10.4)
немесе
(10.5)
Кептіру процесінде материал күйінің өзгеруін қарастырамыз (10.2 сурет). Ылғалдылық W1 ден Wr өзгергенше материалдағы ылғал еркін (Рм=Р қан) болып, материал ылғал күйінде болады және гигроскоптық күйде болады. А нүкте гигроскоптық нүкте, ал оған сәйкес ылғалдылық гигроскоптық ылғалдылық деп аталады. Ылғалдылық Wr дан Wт дейін өзгергенде материалдағы ылғал (Рм қан) байланысқан болып, ондағы салыстырмалы ылғалдылық ф < 100 % болады.
Сур. 10.1. Тепе-теңдік ылғалдылығы мен ауаның слыстырмалы ылғалдылығы арасындағы байланыс
1 – десорбция изотермасы, 2 – сорбция изотермасы.
Сур. 10.2. Кептіру процесі кезіндегі материал ылғалдылығының өзгеруі.