Кл.слова (ненормированные):
кора -- хвойные сибирские породы -- связанная вода -- анализ изотерм сорбции -- термогравиметрия -- дифференциальная сканирующая калориметрия
Аннотация: Рассмотрены гигроскопические свойства коры хвойных древесных пород Сибири. Изотермы сорбции паров воды коры лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb., сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. и пихты сибирской Abies sibirica Ledeb. при изменении относительного давления пара от 0.10 до 0.80 при температуре (20.0 ± 1.5) °С совпадали. Поэтому для анализа сорбционных свойств системы кора-водяной пар в рамках моделей сорбции Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ), Гугенгейма-Андерсена-де Бура (ГАБ), Френкеля-Холси-Хилла (ФХХ), Цимма-Лундберга (ЦЛ), Флори-Хаггинса (ФХ), теории объемного заполнения микропор (ТОЗМ) использовалась «обобщенная изотерма», аппроксимирующая экспериментальные данные. Рассчитаны наиболее важные характеристики гигроскопических свойств исследованных образцов: емкость монослоя сорбированной воды и удельная внутренняя поверхность ( u m, и S уд - по БЭТ и ГАБ); водосодержание и относительное давление паров воды, при которых в образцах коры начинается образование водных кластеров (по уравнению ЦЛ); фрактальная размерность «сорбционной поверхности» (по модели ФХХ); параметр взаимодействия сорбент-сорбат (ФХ); характеристическая энергия сорбции ( Ес ) - по ТОЗМ. Из результатов применения прецизионных методов термического анализа - термогравиметрии (ТГ), дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) установлены фракционная картина термодесорбции связанной влаги и затраты энергии на ее удаление при нагреве с постоянной скоростью. Установленные величины u m, S уд свидетельствуют о различиях этих величин, получаемых в результате использования моделей БЭТ и ГАБ. Величина характеристической энергии сорбции Е с (ТОЗМ) указывает на отсутствие или очень малые внутренние механические напряжения в коре. Из анализа скорости неизотермической сушки по четвертой производной контура ДТГ по температуре установлены различия в температурных диапазонах и интенсивности термодесорбции связанной влаги образцами коры лиственницы сибирской, сосны обыкновенной и пихты сибирской; теплота термодесорбции связанной влаги составила 38.1, 38.0 и 45.6 кДж/моль Н2О соответственно
This article deals with the hygroscopic properties of the coniferous bark species in Siberia. Isotherms of moisture sorption in the bark of the Siberian larch Larix sibirica Ledeb., the Scotch pine Pinus sylvestris L. and the Siberian fir Abies sibirica Ledeb., when the relative vapor pressure changes from 0.1 to 0.8 at a temperature of (20.0 ± 1.5) °C practically coincided. Therefore, to analyze the sorption properties of the system bark-water vapor within the framework of the Brunauer-Emmet-Teller (BET), Guggenheim-Andersen-de Boer (GAB), Frenkel-Holsey-Hill (FHH), Zimm-Lundberg (ZL), Flory-Huggins (FH), and the theory of volume filling of micropores (MVF) used for «generalized isotherm» that approximates experimental data. The isotherms of moisture sorption by bark were used to quantify the most important hygroscopic characteristics. We used BET and GAB to calculate monolayer capacity ( u m), specific inner surface area ( S sp) and ZL equation to find water vapor content and relative pressure when water clusters start to form in the bark samples; FHH, FH model and MVF theory to obtain fractal dimension of «sorption surface», sorbent-sorbate interaction parameter and characteristic sorption energy (Ес), respectively. Based on the precision methods of thermal analysis - thermogravimetry (TG), differential thermogravimetry (DTG) and differential scanning calorimetry (DSC), a fractional picture of thermal desorption of bound water and energy spent on its removal when heating samples at a constant rate. The values of u m, S sp indicate differences between these values obtained as a result BET models and the average value of the characteristic sorption energy E с (MVF) indicates the absence or very small internal mechanical stresses in the cortex. From the analysis of the rate of nonisothermal drying according to the fourth derivative of the DTG circuit with respect to temperature, differences in the temperature ranges and thethermal desorption intensity of bound moisture by samples of bark of the Siberian larch, Scotch pine, and the Siberian fir were established; the heat of thermal desorption of bound water was 38.1, 38.0 and 45.6 kJ/mol Н2О accordingly
Статья в РИНЦ
Держатели документа:
Sukachev Institute of Forest — standalone unit of the FRC KSC SB RAS, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
ИЛ СО РАН : 660036, Красноярск, Академгородок, 50, стр. 28
Доп.точки доступа:
Лоскутов, Сергей Реджинальдович; Loskutov Sergey Redzhinal'dovich; Петрунина, Е.А.; Анискина, Антонина Александровна; Aniskina Antonina Alexandrovna