|
162 Таблица 4.4 Характеристические температуры Кинетические характеристики Начала эндотермического эффекта Пика эндотермического эффекта Окончания эндотермического эффекта Температура, К 305 344 476 Рассмотрим более подробно виды связи влаги в овсе. На первой стадии (участок АВ кривой на рис. 4.20) до температуры 314 К происходят нагрев и удаление «свободной» воды (механически и осмотически связанной влаги), имеющей невысокую энергию связи с продуктом. В интервале температур около 314...355 К (2 ступень) завершается удаление физико-механически связанной воды и начинается высвобождение незначительного количества слабосвязанной адсорбционной влаги внешних полимолекулярных слоев внутри продукта, частичное разложение вещества, и наблюдается деструкция веществ. Отклонение дифференциальной термической кривой (рис. 4.18) от базовой линии в области температур 343...355 К обусловлено эндотермическим эффектом в результате десорбции жидкости из продукта при его нагревании. Третья ступень дегидратации (участок CD кривой на рис. 4.20) соответствует удалению сильносвязанной воды, гидратирующей активные группы сухих веществ и завершает преобразование и разрушение структуры углеводов и органических кислот. Эндотермический эффект при температуре 417 К, сопровождающийся окончанием интенсивной потери массы, соответствует высвобождению молекул воды с физико-химической связью и удалению газообразных фракций (табл. 4.5). Таблица 4.5 Температуры структурных изменений Структурные изменения Извлечение основной массы влаги Начало деструкции веществ продукта Температура, К 305-476 476 |
66 ления химически связанной воды. Каждой из ступеней дегидратации соответствует процесс выделения воды с различной энергией связи. Дериватограмма зерна овса (см. рис. 2.1) имеет характеристические температуры ступеней гидратации, деструкции веществ, температурные интервалы устойчивости промежуточных соединений, определяемые пиками эндотермических эффектов, сопровождающихся испарением влаги и отделением газообразных фракций (табл. 2.1). На кривой DTA наблюдается значительный эндотермический минимум при температуре 344 К (см. табл. 2.1,рис. 2.1), который соответствует максимальной скорости дегидратации продуктов и сопровождается интенсивной потерей массы образца, а также связан с преобразованием веществ овса и значительным выделением газообразных фракций. Таблица 2.1 Характеристические температуры Кинетические характеристики Начала эндотермического эффекта Пика эндотермического эффекта Окончания эндотермического эффекта Температура, К 305 344 476 Эндотермический эффект на кривой DTA сопровождается изменением массы (кривая TG) и эффектом на кривой DTG, что позволяет определить начало и окончание изменения энтальпии [42,86]. Рассмотрим более подробно виды связи влаги в овсе. На первой стадии (участок АВ кривой на рис. 2.3) до температуры 314 К происходят нагрев и удаление «свободной» воды (механически и осмотически связанной влаги), имеющей невысокую энергию связи с продуктом. Высвобождается вода, образующая ажурную сетку из ассоциатов молекул воды, связанных между собой водородными связями [23]. Нри этом десорбция капиллярной воды характеризуется более низкими величинами энергии активации по сравнению с водой, высвобождающейся на второй ступени процесса. 67 В интервале температур около 314...355 К (2 ступень) завершается удаление физико-механически связанной воды и начинается высвобождение незначительного количества слабосвязанной адсорбционной влаги внешних полимолекулярных слоев внутри продукта, частичное разложение вещества, и наблюдается деструкция веш,еств. Отклонение дифференциальной термической кривой (см. рис. 2.1) от базовой линии в области температур 343...355 К обусловлено эндотермическим эффектом в результате десорбции жидкости из продукта при его нагревании. Интенсивное перемещение влаги в этой области температур обусловлено явлением термодиффузии. Третья ступень дегидратации (участок CD кривой на рис. 2.3) соответствует удалению сильносвязанной воды, гидратирующей активные группы сухих веществ и завершает преобразование и разрушение структуры углеводов и органических кислот. Эндотермический эффект при температуре 417 К, сопровождающийся окончанием интенсивной потери массы, соответствует высвобождению молекул воды с физико-химической связью и удалению газообразных фракций (табл. 2.2). Таблица 2.2 Температуры структурных изменений Структурные изменения Извлечение основной массы влаги Начало деструкции веществ продукта Температура, К 305 476 476 С повышением температуры свыше 476 К происходила значительная деструкция веществ с последующим обугливанием продуктов, что отмечается на кривой TG резким снижением массы образца. Таким образом, анализ полученных данных позволил выделить три периода дегидратации воды и преобразования сухих веществ при термическом воздействии на овес, а также выявить температурные зоны, соответствующие высвобождению влаги с различной формой и энергией связи [119]. |