5 Определение сорбции и десорбции древесины

5.1 Цель и содержание работы

Целью работы является ознакомление с процессами сорбции и десорбции древесины.

Содержание работы включает:

- определение сорбции древесины;

- определение десорбции древесины;

- обработку результатов и формулирование выводов.

5.2 Краткая теория

Древесина является материалом, способным изменять свою влажность при изменении состояния окружающего воздуха, характеризующегося температурой и относительной влажностью.

Влажность, к которой стремится древесина при выдержки ее в воздухе определенного состояния называется устойчивой влажностью.

Древесина может достигнуть устойчивого влажностного состояния либо поглощая влагу из воздуха (сорбция), либо отдавая ее в воздух (десорбция). Эти процессы не вполне обратимы (рис 5.1). В одинаковых условиях устойчивая влажность при сорбции меньше, чем при десорбции.

Рисунок 5.1 – Кривые сорбции и десорбции

Разность W = W_у.д. – W_у.с называется показателем гистерезиса сорбции.

Влагу из воздуха могут поглощать только стенки клеток. Конденсация свободной влаги в полостях клеток при сорбции невозможна, даже если воздух насыщен влагой.

Максимальная устойчивая влажность, которую приобретает сухая древесина при длительной выдержки ее в насыщенном влагой воздухе, называется пределом гигроскопичности (W_п.г.).

Этот показатель зависит от температуры. При температуре равной 15…20 °С влажность предела гигроскопичности равна 30 %, а при температуре равной 100 °С - 19…20 %.

5.3 Аппаратура и материалы

Для проведения работы применяют: образцы древесных пород различной влажности (один - комнатносухой, а второй - свежесрубленной), сушильный шкаф, весы ДИ-8, ножовка ручная, шлифшкурка, целлофановые пакеты, эксикатор с безводным хлористым кальцием.

5.4 Проведение работы

5.4.1 Определение сорбции древесины

- подготавливают журнал наблюдений (таблица 5.1).

Таблица 5.1 – Журнал определения сорбции древесины

№ образца

Порода

Масса образца в абс. сухом сост., m0, г

Масса и влажность образца в комнатно- сухом сост.

Текущая масса (г) и влажность (%), через, месяц

1

2

3

4

mк, г

Wк, %

m

W

m

W

m

W

m

W

- берут с этажерки свой образец, использованный в работе № 2, и взвешивают на весах ДИ-8;

- определяют по формуле (2.1) влажность комнатносухого образца;

- помещают образец на открытый воздух под навес;

- определяют массу образца через каждый месяц.

5.4.2 Определение десорбции древесины

- подготавливают журнал наблюдений (таблица 5.2).

Таблица 5.2 – Журнал определения десорбции древесины

№ образца	Порода	Нач. масса образца, mн, г	Масса образца в абс. сух сост., mо, г	Текущая масса (г) и влажность (%), через, месяц
				1		2		3		4
				m	W	m	W	m	W	m	W

- вырезают из свежеструбленной заготовки на расстоянии 50 мм от торца образец (секцию влажности) толщиной 5…10 мм и слегка зачищают его шлифшкуркой от заусенцев;

- нумеруют образец двумя большими буквами, характеризующими фамилии студентов, выполняющих совместно эту работу;

- помещают образец в целлофановый пакет, предотвращая испарение влаги;

- взвешивают образец на весах ДИ-8;

- помещают образец под навес;

- определяют массу образца через каждый месяц;

- определяют массу образца в абсолютно сухом состоянии (в конце наблюдения).

5.5 Обработка результатов

- определяют по формуле (2.1) влажность обоих образцов;

- формулируют выводы.

Список использованных источников

1 Уголев Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение: Учебник для вузов / Под ред. Б.Н. Уголева – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГУЛ, 2007. – 351 с.

2 Боровиков А.М. Справочник по древесине / А.М. Боровиков, Б.Н. Уголев / Под ред. БюН. Уголева – М.: Лесн. пром-сть, 1989. – 296 с.

3 Физика твердого тела: Учеб. пособ. для вузов / И.К. Верещагин, С.М. Кокин, В.А. Никитенко и др. под ред. И.К. Верещагина – 2-е изд., М.: Высш. шк., 2001. – 237 с.

4 Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров: Учеб. пособ. для вузов. – М.: Химия, 1989. – 432 с.

5 Древесина. Отбор образцов и методы испытаний : [Сборник]. – М.: Изд-во стандартов, 1985. – 217 с.

Решин Александр Петрович