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                                        煙葉的含水率

                                        作者:艾格瑞水分儀 | 發布時間:2012/07/01 22:22 | 瀏覽量:2191

                                        煙葉的含水率

                                        2008-09-01

                                          一、煙葉中的水分

                                          不同的物料因其化學成分、物理結構、生化等特性不同,其含水情況千差萬別。對煙葉來說,生長在植株上的煙葉其含水量達12-13%,煙葉制品的含水量在80%左右。煙葉及煙葉制品的含水量又稱含水率菲彩彩票,簡稱為水分,常用質量分數(%)表示。煙葉中的含水率有濕基(W.b.)含水率W和干基(d.b.)含水率X兩種表示方法。它們的定義及相互轉換關系見下式。

                                         

                                          由于煙葉在加工過程中菲彩彩票,其中的水分是不斷變化的菲彩彩票,而干物料的質量是基本不變的,所以在工藝設計中菲彩彩票,用干基含水率進行物料衡算就顯得十分簡單方便。但濕基含水率代表單位質量(濕)物料內所含水分菲彩彩票,比較直觀菲彩彩票,所以在煙制品生產中常用濕基含水率表示煙葉所含的水分。

                                          測量煙葉及其制品中水分的方法有:烘箱加熱法、干燥法菲彩彩票、輻射法菲彩彩票、電力法、化學方法等多種。工業上通常把烘箱加熱法作為測定煙葉含水率的基準方法菲彩彩票,并用來對其它方法進行校正。

                                          烘箱加熱法指將待測樣品放入烘箱中,加溫至100℃,持續2小時菲彩彩票,使樣品干燥至恒重,此時樣品的質量被認為是煙葉的干質量,然后依公式計算其含水率。

                                          二、物料中水分的分類

                                          可從不同出發點對物料中的水分進行分類。

                                         》撇什势薄(一)根據水分與物料結合能大小來分

                                          根據水分與物料結合能的大小,可把物料中的水分分為4類菲彩彩票。

                                          1、化學結合水

                                          化學結合水又稱為化學吸收水、化合水或化學結構水等。這種水與物料的結合有準確的數量關系菲彩彩票,它由物料與水分組成的化學成分所決定菲彩彩票。它包括水分與物料的離子結合和結晶型分子結合菲彩彩票。這時,水分與物料結合得很牢固,只能在很強的化學作用或非常強烈的熱加工(如煅燒)時才能將水分除去。通常的干燥條件不能排除化學結合水菲彩彩票?;瘜W結合水的結合能約為5KJ/mol菲彩彩票。

                                          從某種意義上來講菲彩彩票,化學結合水是物料分子結構中不可分的組成部分,這部分水必須在破壞物料分子結構的條件下才能排除,換句話說,物料在失水后,其化學結構菲彩彩票、物料性質完全改變。所以菲彩彩票,這種化合水的排除不作為脫水、減濕或干燥過程,即不包括在物料干燥的討論中。

                                          2、物理——化學結合水

                                          這種水分又稱為吸附結合水或飽和水。這種水分與物料的結合沒有嚴格的數量關系。它包括吸附水、滲透水、結構水等幾種。這種水分的結合能大約為3KJ/mol。

                                         》撇什势薄(1)吸附水分吸附水是指被物料內、外表面吸附的水分。因此菲彩彩票,吸附水與物料結合比較牢。此種結合方式改變了物料中水分的許多物理性質菲彩彩票,如蒸汽壓下降、冰點下降、密度增大、介電常數大幅度下降等。

                                         ?菲彩彩票。?)滲透水分物料組織在其邊界會形成壁膜菲彩彩票,溶解物便會在壁膜內外兩側形成濃度差,從而形成滲透壓(差)。此滲透壓使組織壁膜內外存在滲透水。

                                         ?。?)結構水分結構水是指水分與物料形成的膠體中的水分菲彩彩票。這種水分只有在膠體受到破壞時,才能從物料中排除。常用加熱方法使膠體中水分變成蒸汽。

                                          3菲彩彩票、物理——機械結合水

                                          包括毛細管水、空隙水和潤濕水菲彩彩票。

                                          毛細管依其管內半徑! 大小,又分為微毛細管和巨毛細管:

                                          半徑r<0.1µm———微毛細管,其中的水分稱為毛細管水;

                                          半徑r=0.1-10µm———巨毛細管,其中的水分也稱為毛細管水;

                                          半徑r>10µm———粗毛細管,其中的水分稱為空隙水。

                                         ?。?)毛細管水  微毛細管(r<0.1µm)既可以通過直接與水接觸,也可以通過吸附空氣中的水蒸氣使毛細管充滿液體。其中的水分在毛細管力的作用下菲彩彩票,可以克服重力作用而運動;其水分的蒸氣壓低于同溫下純水的蒸氣壓。水在微毛細管中既可以液體形式,也可以蒸汽形式移動(水蒸氣分子的自由行程平均值約為<0.1µm 。毛細管水的結合能小0.1KJ/mol。

                                          對于巨毛細管(r>0.1µm)菲彩彩票,這種毛細管只有與水直接接觸才能充滿。因毛細管管徑較大,它產生的毛細管力、毛細壓力值均較小菲彩彩票。毛細管中彎月面上方的蒸氣壓"!與純凈游離水在同溫下的飽和蒸氣壓Ps幾乎相等,僅相差1%。水分受重力作用只有較小的運動。

                                         ?菲彩彩票。?)空隙水  當毛細管半徑大于0.1µm時菲彩彩票,其中的水分稱為空隙水?菲彩彩票?障端粫姓魵鈮航档偷默F象,與一般游離水特性相同。它主要是殘留在物料組織結構中的細小容積骨架中的水分。

                                          無論毛細管徑大小,其中的水分本質上都屬于游離水菲彩彩票。它們之間的區別只是在排除水分時所需能量大小不同而已。

                                         ?菲彩彩票。?)潤濕水指水和物料所形成的機械混合物中的水分。潤濕水很容易用機械方法或加熱干燥方法去除。它同毛細管中的水一樣屬于游離水菲彩彩票。

                                          4、非結合水

                                          非結合水指物料與水分所形成的混合物中的水分,與上述的空隙水分一樣,是殘留在物料組織結構的小容積骨架中或細小顆粒之間的水分。排除這種水分只需克服流體流經物料骨架的流體阻力即可菲彩彩票。非結合水是上述4種水分中排除水分所需能量級別最低的水分。常用離心、過濾或加熱干燥等方法排除物料中的非結合水。

                                          在上述的物理——化學結合水和物理——機械結合水中,有一部分屬于難脫水的結合水分菲彩彩票菲彩彩票,如膠體中的結構水、吸附水、微毛細管水等菲彩彩票;有一部分是可用機械方法脫除的自由水分,如存在于物料內外表面的空隙水、潤濕水等菲彩彩票。物料與水分結合形式不同,排除水分時耗能也就有很大不同。

                                         ?。ǘ┌次锪霞訚?mdash;—干燥水分平衡分類

                                          從物料加濕——干燥水分平衡觀點出發,根據物料含濕量與周圍環境含濕量的相對關系,以及水分去除的難易程度可以分別定義:(1)結合水和非結合水菲彩彩票;(2)平衡水和自由水。這4種水分的關系見下圖菲彩彩票。


                                           
                                         ?。?)結合水

                                          結合水又稱束縛水。因結合水有較低的蒸汽壓等,所以這種水分較難去除。它包括物料的細胞與細胞之間孔隙、纖維壁、毛細管中所含的水分菲彩彩票,物料內、外表面吸附的水分,物料壁膜內外存在的滲透水分、微毛細管中存在的水分等。

                                          在恒溫恒壓條件下,去除這種水分除需要汽化熱外,還需要額外增加能量。這也是區別結合水與自由水的標志。這些能量是物料進行脫水干燥時耗能的因素之一,不過在物料加熱干燥所需總能耗中所占的比重很小,??陕匀ゲ挥?。

                                          恒溫下排除物料中1mol結合水,除需汽化熱外,還需增加額外的能量。

                                          2菲彩彩票、非結合水

                                          又稱自由水,即游離水。因為這種水分不會產生較低的蒸汽壓力菲彩彩票菲彩彩票,用離心、過濾等機械方法極易去除。它包括物料表面的潤濕水分菲彩彩票、巨毛細管內或物料顆粒間及細胞之間的空隙水分。

                                          3、平衡水

                                          物料在一定的環境(溫度、濕度、壓力等)條件下可能含有的最大水分,稱為在此條件下某物料的平衡水分。在一定條件下,物料經長時間吸濕、解濕達到含水量平衡時的物料含水率被稱為平衡含水率或平衡水。此時物料的含水量又稱為在該條件下最大(吸)濕含量菲彩彩票。

                                          4、自由水

                                          自由水是指在某一特定條件下,物料中超過平衡含水率的那部分水分菲彩彩票。 

                                         
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