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水分仪检测自由水的含量
- 2021-03-18-

  水分仪为什么只能检测物料中"自由水"的含量?


  市场出售的微波水分仪、红外水分仪、实验室水分仪、便携式水分仪等产品,不管是什么品牌,基本能检测到的都是物料里的"自由水",而产生这一结果的真正原因是:物料与水分的结合状态的不同。


  在含水的物料中,水分与固体物料的性质及其相互作用的关系,对脱水过程有着重大的影响。关于水分与物料的结合状态有着不同的分类方法,一般可以分为以下几种:


  1、化合水分(即结晶水)


  这种水分是与物质按一定重量的比值直接化合的水分。例如CuSO4 5H2O中的水分子,它是物质的一个组成部分,这种水与物质牢固地结合在一起,只有加热到一定的温度时,使物质的结晶体破坏,才能使这种结晶水释放出来。在干燥过程中,这种水分是不能靠蒸发除去的,所以在干燥过程的计算中不考虑化合水分。


  2、吸收水分(即分子水分)


  由于吸附作用的结果,在固体物料周围空间中的水蒸气分子会被吸附到它的表面上,结果在固体的表面形成一层薄膜水分,其厚度为一个或数个分子,通常用肉眼是看不见的。此外,水分子还会钻入(扩散)到固体内部,又称为吸收。所以物料经吸附作用与吸收作用而结合的水分统称为吸取水分。吸取水分和物料的结合也是比较牢固的,一般机械脱水方法不能除去,干燥方法也只能除去一部分。如果再放置在湿度较大的空气中,又会重新吸附周围的水分子,直至湿度平衡为止。


  3、毛细管水分


  (1)物料间的孔隙愈小,(即r小),要除去其间的水分愈难。这就是为什么细粒物料的脱水很困难的原因,有时只能用干燥(汽化)方法脱除。


  (2)亲水物料与水接触角沁,即cosθ大,脱水也困难。


  例如:物料中含有亲水性大的粘土、矿泥时,则会明显降低脱水的效果。反之,如果设法增加物料的疏水性,可使脱水容易。


  试验证明:在煤中加入适量的油类,由于增加了煤的疏水性,使煤的脱水效果有所提高。


  物料的含水量与粒度的大小有很大关系。细粒物料较粗粒物料含水大,一方面因为表面水分的含量与表面积大小有关,物料粒度愈细,其表面积愈大,吸附的水分愈多,所以表面水分含量愈高。另一方面是细粒物料有大量的细小的毛细孔隙,毛细管作用显著,因此较细物料含有较多的水分。


  4、重力水分


  物料除了含有分子水分和毛细水分之外(化合水分不作脱水考虑),还可能含有大量的水,这些不和物料之间没有什么相互作用力,在重力作用下就可以脱除,这部分水称之为重力水分。毛细水和重力水统称为自由水,因为它们和固体物料之间没有牢固的结合力,比较容易脱除。

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