Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Тепе-теңдікте, материалдың су құрамы мен тепе-теңдіктегі салыстырмалы ылғалдылығы арасындағы байланысты графикалық түрде қисықпен көрсетуге болады, бұл ылғал сорбциясының изотермасы деп аталады. Әр ылғалдылық мәні үшін сорбция изотермасы берілген тұрақты температурада тиісті су мөлшері мәнін көрсетеді. Егер материалдың құрамы немесе сапасы өзгерсе, онда оның сорбциялық мінез-құлқы да өзгереді. Сорбция процесінің күрделілігіне байланысты изотермаларды есептеу арқылы нақты анықтау мүмкін емес, бірақ әрбір өнім үшін эксперименттік түрде тіркелуі тиіс. Судың құрамы мен су белсенділігі (aw) арасындағы байланыс күрделі. АВ-ның артуы судың мөлшері артумен қатар жүреді, бірақ сызықтық емес түрде. Берілген температурадағы су белсенділігі мен ылғал мөлшері арасындағы осы қатынасты ылғал сорбциясының изотермасы деп атайды. Бұл қисықтар эксперименттік түрде анықталады және азық-түлік жүйесінің саусақтык ізін құрайды. БЭТ теориясы (Брунауэр Эммет Теллер) қатты бетіндегі газ молекулаларының физикалық адсорбциясын сипаттау үшін есептеуді ұсынады. Процесс күрделі болғандықтан, бұл есептеулер тек орташа деңгейде ғана табысты; дегенмен, Стивен Брунауэр сорбция изотермаларын 2-суретте көрсетілгендей бес жалпыланған пішінге жіктей алды. Ол II және III типті изотермаларға жоғары қабатты адсорбциямен, содан кейін көп қабатты адсорбциямен және ақыр соңында капиллярлық конденсацияға әкелетін өте көп қабатты материалдар немесе құрғатқыштар қажет екенін анықтады, бұл жоғары салыстырмалы ылғалдылық жағдайында осы материалдардың жоғары ылғал сыйымдылығын түсіндіреді. Изотермалардан деректерді алу кезінде абай болу керек, өйткені әр осьтің бейнеленуі оның белгіленуі бойынша әр түрлі болуы мүмкін. Брунауэр вертикальді осьті - адсорбцияланған газдың мольдері мен құрғақ материалдың мольдері бөлінген, ал көлденең осьті - газдың тек үлгідегі ішінара қысымының қатынасын, оның қаныққан кездегі ішінара қысымына бөлінген. Су буының сорбциясын көрсететін қазіргі заманғы изотермалар тік осінде судың сорбцияланған салмағының құрғақ салмағына бөлінген қатынасын немесе пайыздық көрсеткішке айналған қатынасты береді. Көлденең осьте олар материалға ұсынылған ауаның салыстырмалы ылғалдылығын немесе су белсенділігін қамтамасыз етеді. Сорбциялы изотермалар осындай аталады, өйткені орнатылған тепе-теңдік тұрақты температураға сәйкес болуы керек және бұл температура нақтылануы керек. Әдетте, материалдар ыстық кезде аз ылғал ұстайды, ал суық кезде көбірек ылғал ұстайды. Кейде әр қисықты әр түрлі температурада көрсететін бір графикте изотермалардың жиынтығы беріледі. Мұндай адсорбциялық изотермалардың жиынтығы 3-суретте көрсетілген, оны Dini V типті кремний гелімен өлшеген.
At equilibrium, the relationship between water content and equilibrium relative humidity of a material can be displayed graphically by a curve, the so called moisture sorption isotherm. For each humidity value, a sorption isotherm indicates the corresponding water content value at a given, constant temperature. If the composition or quality of the material changes, then its sorption behaviour also changes. Because of the complexity of sorption process the isotherms cannot be determined explicitly by calculation, but must be recorded experimentally for each product. The relationship between water content and water activity (aw) is complex. An increase in aw is usually accompanied by an increase in water content, but in a non linear fashion. This relationship between water activity and moisture content at a given temperature is called the moisture sorption isotherm. These curves are determined experimentally and constitute the fingerprint of a food system. BET theory (Brunauer Emmett Teller) provides a calculation to describe the physical adsorption of gas molecules on a solid surface. Because of the complexity of the process, these calculations are only moderately successful; however, Stephen Brunauer was able to classify sorption isotherms into five generalized shapes as shown in Figure 2. He found that Type II and Type III isotherms require highly porous materials or desiccants, with first monolayer adsorption, followed by multilayer adsorption and finally leading to capillary condensation, explaining these materials high moisture capacity at high relative humidity. Care must be used in extracting data from isotherms, as the representation for each axis may vary in its designation. Brunauer provided the vertical axis as moles of gas adsorbed divided by the moles of the dry material, and on the horizontal axis he used the ratio of partial pressure of the gas just over the sample, divided by its partial pressure at saturation. More modern isotherms showing the sorption of water vapor, on the vertical axis, provide the ratio of the weight of water adsorbed divided by its dry weight , or that ratio converted into a percentage. On the horizontal axis they provide relative humidity or water activity of the air presented to the material. Sorption Isotherms are named as such because the equilibrium established must be for a constant temperature and this temperature should be specified. Normally, materials hold less moisture when they are hotter, and more moisture when they are colder. Occasionally, a set of isotherms are provided on one graph that shows each curve at a different temperature. Such a set of adsorption isotherms is provided in Figure 3 as measured by Dini on a Type V silica gel.