Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

— процесс поглощения или отдачи водяного пара материалом в окружающую среду, к-рый приводит к равновесному влажностному состоянию материала с окружающей средой. Осн. хар-ками рассматриваемого процесса являются изотермы сорбции и десорбции водяного пара материалом, представляющие- собой зависимость равновесной влажности материалов (сорбц. илидесорбц.) от относит. давления водяного пара (относительной влажности воздуха). Если предварительно высуга. образец материала помещают последовательно в среду с повышающимся относит, давлением водяного пара, то возникает сорбция водяного пара, если ув-лажн. образец помещают последовательно в среду с уменьшающимся относит, давлением водяного пара, то десорбция. Эксперимент, изотермы сорбции и десорбции могут определяться след. методами: эксикаторный, при к-ром образец материала приобретает равновесную влажность, находясь в эксикаторе над раствором серной к-ты или соли определ. концентрации; динамический, при к-ром образец материала приобретает равновесную влажность, находясь в потоке воздуха заданной темп-ры и влажности; вакуумный, при к-ром образец материала приобретает равновесную влажность, находясь в вакуумироп. сосуде, где поддерживается заданное давление водяного пара. Изотермы сорбции и десорбции определяются строением и хим. составом материала путем проявления разл. ме-г ханизмов взаимодействия молекул воды со скелетом материала. Среди последних можно отметить адсорбцию, капиллярную конденсацию, заполнение молекулами воды микропор и межслоевого (межкристаллич.) пространства, хим. взаимодействие воды с в~вом скелета материала и др.

Под адсорбцией понимается явление,

при к-ром поверхность пор материала пок

рывается молекулами воды, образу

ющими непрерывную или прерывистую

пленку. Основой теории адсорбции явля

ется теория полимолекулярной адсорбции, предлож. в 1938 С. Брунауэром,

П. Эмметом иЭ. Геллером (БЭТ).

Согласно ей водяной пар адсорбируется слоями,

при этом молекулы воды конденсируются

на свободных местах и испаряются с заня

тых мест с равными скоростями.

Принимается, что энергии взаимо

действия молекул второго и третьего,

третьего и четвертого и т.д. адсорбиров.

слоев равны между собой и меньше, чем

энергия взаимодействия первого монослоя

с поверхностью пор материала.

В большинстве случаев изотермы десорбции не совпадают с изотермами сорбции, и наблюдается т.н. сорбц. гистерезис. Его возможные типы представлены на схеме. Тип 0 гистерезиса, т.е. отсутствие гистерезиса, соответствует случаю чистой адсорбции и характерен для таких материалов, как минер, вата, глиняный кирпич, керамзит, кварцевый песок. Тип 1 гистерезиса соответствует проявлению адсорбции и капиллярной конденсации и характерен для ряда пенопластов, напр. для фенольно-резольного пенопласта. Тип 2 гистерезиса соответствует случаю, когда в результате сорбции водяного пара изменяется сорбц. способность материала, и характерен для целлюлозных материалов. Тип 3 гистерезиса соответствует случаю, когда молекулы воды заполняют межслоевое (межкристаллич.) пространство, и характерен для цементных бетонов. Если описание изотерм типов 0 и 1 возможно на основании единых теоретич. положений, то изотермы типов 2 и 3 могут быть описаны только с помощью эмпирических соотношений на основании нек-рых гипотез. С понижением темп-ры как сорбц., так и десорбц. влажность материалов увеличивается, что связано со снижением энергии молекул воды.