3.2.2. Гигроскопические свойства груза

Гигроскопическими называются грузы, которые имеют в своем составе влагу и могут ее отдавать или дополнительно принимать. Транспортное состояние гигроско-

пических грузов в значительной мере определяется их сорбционными свойствами. В

общем случае под сорбционными свойствами понимается способность твердых тел или жидкостей поглощать какое - либо вещество из окружающей среды. Поглощаю-

щее тело называется сорбентом, поглощаемое - сорбатом.

Различают абсорбцию - поглощение вещества из газовой или жидкой среды всей массой сорбента (в этом случае он называется абсорбентом) и адсорбцию - по-

глощение вещества поверхностным слоем сорбента (адсорбента). Адсорбция с обра-

зованием химической связи между молекулами поглощаемого вещества и сорбента называется хемосорбцией. Процесс удаления поглощенного вещества называется де-

сорбцией. В процессе транспортировки сорбционные явления влияют на качество многих грузов, особенно гигроскопических и воспринимающих посторонние запахи.

Различают четыре формы связи влаги с материалом: химическую, адсорбцион-

ную, осмотическую, капиллярно - связанную. Каждая форма связи характеризуется энергией связи обезвоживания.

Большинство скоропортящихся грузов являются капиллярно - пористыми тела-

ми, увлажнение которых осуществляется путем адсорбции влаги, образования раство-

ра и проникновения его в клетки материала вследствии разности концентрации рас-

творенных веществ.

Навалочные грузы минерального происхождения (уголь, руда, строительные материалы) обычно содержат влагу, связанную капиллярными силами, способны впи-

тывать любую влагу, при удалении влаги становятся хрупкими, мало сжимаются. Та-

кие грузы, как каучук, желатин (коллоидные материалы) содержат в основном осмо-

тическую или структурную влагу, при удалении влаги сохраняют эластичность, но сильно сжимаются. Большинство гигроскопических грузов растительного и животно-

го происхождения относятся к капиллярно - пористым коллоидным веществам, со-

держат осмотически связанную и капиллярную воду.

Отношение массы влаги к массе сухого вещества (в процентах) называется аб-

солютной влажность груза. Отношение массы жидкости к массе влажного вещества (в

процентах) называется относительной влажностью груза.

Абсолютная влажность гигроскопических материалов является важным, но не решающим фактором при определении оптимальных условий хранения. Так, сахар-

ный песок влажностью 0,12%, чай влажностью 8%, сыр влажностью 40% можно хра-

нить при одинаковой относительной влажности воздуха 70%.

Решающим фактором при разработке оптимальных условий хранения гигро-

скопических материалов является активность воды, под которой понимается отноше-

ние давления водяного пара в пограничном слое над поверхностью материала к дав-

лению водяного пара над чистой водой при одной и той же температуре.

Значение активности воды зависит от компонентного состава материала, его влагосодержания, химического состава и структуры.

Гигроскопичность материала характеризуется изотермами сорбции и десорб-

ции. Их получают экспериментальным путем для каждого материала и конкретных температур. Изотерму сорбции получают, измеряя массу воды в материале, помещен-

ном в сухом состоянии в атмосферу с возрастающей относительной влажностью воз-

духа. Изотерму десорбции получают, помещая сырой материал в атмосферу с пони-

жающейся относительной влажностью воздуха. По экспериментальным данным стро-

ят график зависимости влажности материала от активности воды.

Масса единицы сухого вещества может поглотить только определенное макси-

мальное количество влаги из насыщенной паровоздушной среды. Это количество вла-

ги называется максимальным гигроскопическим влагосодержанием. Если груз содер-

жит большое количество влаги, то он находится в подмоченном состоянии. Изотермы сорбции и десорбции являются графиком зависимости равновесного влагосодержания материала от влажности воздуха и в эксплуатационной практике называются кривыми равновесной влажности груза. Равновесным влагосодержанием называется влагосо-

держание материала в состоянии его термического и молекулярного равновесия, т.е.

при условии, что температура материала равна температуре окружающего воздуха, а

парциальное давление пара на поверхности материала равна парциальному давлению пара в окружающем воздухе.

Относительная влажность воздуха над насыщенным раствором вещества назы-

вается гигроскопической точкой груза. Для некоторых водорастворимых веществ

(очищенных солей, сахара) значения гигроскопической точки находится в пределах 46

- 84%., т.е. гораздо ниже 100% и ниже обычной относительной влажности воздуха на складах. Следовательно, чтобы сохранить кондиционное состояние груза при транс-

портировке, надо надежно защитить груз от действия влаги окружающего воздуха

(герметизация тары).