Надо Знать

добавить знаний



Влага



Влага, влажность ( рус. влага, англ. moisture, нем. Feuchtigkeit f, Nsse f) - вода, содержащаяся в веществе, напр., минерале в его естественном состоянии и не отделяется от его частиц без приложения внешних сил.

Различают следующие виды влаги:

  • адсорбционную - в виде молекул воды, которые удерживаются на поверхности минерала поверхностными силами и могут быть удалены действием механических сил или тепловой энергии;
  • гидроксильную - в виде гидроксильных групп анионов ОН -;
  • молекулярную - в виде воды, содержащейся силами молекулярного взаимодействия (как на внешней, так и на внутренней поверхности);
  • конституционный - в виде воды, входящей в кристаллическую решетку минерала и требует для своего удаления высоких температур;
  • капиллярное - в виде воды капиллярных пор, трещин и др.. полостей минерала;
  • кристаллизационную, которая входит в состав молекул вещества.

Такая классификация возникла исторически и имеет свои недостатки, в частности близость понятий "адсорбционная" и "молекулярная" влага. Общепринятой в нашей стране является классификация видов влаги в твердых материалах П.О.Ребиндера, который распределяет их по энергии связи с твердым телом на: - химически связанную (гидроксильную и кристаллизационную) - физико-химическое (адсорбционную) - физико-механическую (капиллярную и свободной). Эта классификация нашла наибольшее применение в теории термической сушки материалов. Наиболее полная классификация видов влаги по условиям механического обезвоживания материалов предложена украинскими учеными (2000 г).

Влага делится на две большие группы - внутреннюю и внешнюю. Внутренняя - влагу на химической связанную, капиллярную внутреннюю, влажную макропор. Капиллярная внутренняя - на влажную микропор, мезопор (подгруппы адгезионной и прочно связанной). Влага макропор делится на капиллярное, пленочную (подгруппы прочно связанной и адгезионной), гравитационное. Внешняя влага делится на хим. связанную и гравитационное (свободной), пленочную (крепко связанную и адгезионную) и капиллярную внешнюю. См.. также вода адсорбционная, вода гидроксильная, вода кристаллизационная, вода молекулярная, вода конституционная.


Разновидности

Влажного угля - балластная примесь, наличие которой снижает теплотворную способность угля. Для практических целей применяют следующую классификацию видов влаги угля:

  • с о в н е ш н я - включает адсорбционную и капиллярную, которая может удаляться механизмами и термической сушкой - это часть общей влаги, которая удаляется при его высушивании до воздушно-сухого состояния;
  • влага п о в и т р я н о - с у х г о угля - главным образом является адсорбционно-связанной, находящийся в гидродинамической равновесии с окружающей средой (равнозначный показатель - гигроскопическая влага)
  • с а г а л ь н а В.в. - Суммарная величина внешней и гигроскопической влаги угля;
  • п и р о г е н е т и ч н а влага угля - и влага, которая не удаляется из угля и его минеральных примесей при температурах определения общей влаги и ее составляющих, но удаляется в процессах термического разложения угля (коксования, полукоксования, прокаливания )
  • г и д р а т н а - влага минеральных примесей угля.

Различают также влагу аналитической пробы - содержание влаги в пробе с крупностью зерен менее 0,2 мм. Общая влага в расчете на рабочее состояние угля - один из главных показателей его качества. Массовая доля ее снижается с повышением степени метаморфизма углей от 60% и более в мягком угле буром, в 40-17% в плотном угле буром, от 16 до 3-5% в каменном; в антрацитах W t r колеблется в пределах 4-6%. В неокисленных каменном угле и антрацитах значения близки к величинам максимальной влагоемкости W max, в окисленной каменном и буром угле W max и W t r могут существенно отличаться.

ВЛАЖНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД - мера насыщенности водой пор, трещин и проч. пустот горных пород в естественных условиях. Различают весовую влажность горных пород - отношение массы воды, содержащейся в образце, к его массе после высушивания; объемную влажность горных пород - отношение объема воды в образце к объему образца; приведенную влажность - отношение объема воды в образце породы к объему ее скелета; относительную влажность горных пород - отношение объема воды в образце к объему пор в нем. Влажность в лабораторных условиях определяется весовым методом (высушивание породы при 10 5 -1 10 С и последующее ее взвешивания), в массиве горных пород - методами, которые базируются на корреляции различных физических свойств породы (теплопроводности, электропроводности и др.). Влажностью горных пород. Наибольшую способность насыщаться влагой имеют торф, бурый уголь, туф, глина, лес. В зависимости от минерального и гранулометрического состава пород, формы частиц и др.. соотношение количества различных видов воды в породах может быть различным. Напр., Пески содержат в основном гравитационную воду; глины, лес и суглинки - молекулярную и капиллярное. В кварцевых песках содержание молекулярной воды ок. 0,2%, в лессе 5%, в глинах 10-30%. Влага горных пород - одна из важнейших характеристик пород и полезных ископаемых. Увлажнение горных пород меняет практически все их физические свойства. Влажность полезных ископаемых регламентируется государственными стандартами.

ВЛАЖНОСТЬ твердых горючих ископаемых - мера насыщенности горючих ископаемых водой, как правило содержание общей влаги в угле (антраците т.д.). Определяется отношением массы внешней влаги и влаги воздушно-сухого угля в массы исходной пробы угля. Влажность твердых горючих ископаемых связана как с генетическими факторами торфо-и углеобразования и условиям залегания угля в недрах, так и со средствами их добычи, хранения и переработки. Вся влага, содержащаяся в твердых горючих ископаемых, находящихся в естественных условиях, называется естественной (W пр). Различают общую влажность на сухую массу (W t d) или общую рабочую влажность (W tr) добытого угля. При хранении угля в открытых помещениях часть влаги теряется за счет испарения и называется внешней (W ex), влага, которая остается при этом в угле - гигроскопическая влага (W h), или влага воздушно-сухого топлива. Внутреннюю или гигроскопическую влагу называют также адсорбционной, лабораторной или влажной аналитической пробы (Wa). Аналитической называют пробу, отобранную и подготовленную к анализу в соответствии с требованиями стандартов с размером частиц менее 0,2 мм. Ископаемый уголь, из которого удалена внешняя влага, называют воздушно-сухим, если удалена и внутренняя влага - абсолютно сухим. Влажность твердых горючих ископаемых зависит от генетического типа и степени углефикации. Влажность аналитической пробы (W a) составляет: торфа - до 30-45%; бурого угля: гумиты - 5-25%, липтобиолиты - 5-8%, сапропелиты - 4-8%; каменного угля Донбасса марок: Д - до 9%, Г - до 5%, Ж - до 3,5%, К - до 2,5%, ОС - до 1,5%, П - до 1,0%, А - до 4,0%, липтобиолиты - 1,5-3,0%, сапропелиты - до 2,5%, горючие сланцы - 4,5%. В одном и том же угле наибольшую влажность должна витринита, наименьшую - фюзинит (инертинит). Влажность угля влияет на его технологические и физико-хим. свойства - окисление, самовоспламенение, вспучивание, ход процесса коксования подобное. Методы определения влажности твердых горючих ископаемых стандартизированы и в основном повьязнани с процессом сушки. Различают обыкновенные и ускоренные методы определения влажности твердых горючих ископаемых. Кроме того, разработаны способы определения массовой доли влаги методом дистилляции, на основе контроля электропроводности угля в высокочастотном электрическом поле. Последние используются для автоматического контроля влажности угля в его потоке (на конвейере). См.. влагомер.


См.. также

Литература

Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. С. Белецкого. - М.: "Донбасс", 2004. - ISBN 966-7804-14-3.


Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам