水分測定儀為什么只能檢測物料中“自由水“的含量？

更新時間：2023-12-29

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　　市場出售的水分測定儀，不管是什么品牌，基本能檢測到的都是物料里的"自由水"，而產生這一結果的真正原因是：物料與水分的結合狀態的不同。

　　在含水的物料中，水分與固體物料的性質及其相互作用的關系，對脫水過程有著重大的影響。關于水分與物料的結合狀態有著不同的分類方法，一般可以分為以下幾種：

　　1、化合水分(即結晶水)：

　　這種水分是與物質按一定重量的比值直接化合的水分。例如CuSO4 5H2O中的水分子，它是物質的一個組成部分，這種水與物質牢固地結合在一起，只有加熱到一定的溫度時，使物質的結晶體破壞，才能使這種結晶水釋放出來。在干燥過程中，這種水分是不能靠蒸發除去的，所以在干燥過程的計算中不考慮化合水分。

　　2、吸收水分(即分子水分)：

　　由于吸附作用的結果，在固體物料周圍空間中的水蒸氣分子會被吸附到它的表面上，結果在固體的表面形成一層薄膜水分，其厚度為一個或數個分子，通常用肉眼是看不見的。此外，水分子還會鉆入(擴散)到固體內部，又稱為吸收。所以物料經吸附作用與吸收作用而結合的水分統稱為吸取水分。吸取水分和物料的結合也是比較牢固的，一般機械脫水方法不能除去，干燥方法也只能除去一部分。如果再放置在濕度較大的空氣中，又會重新吸附周圍的水分子，直至濕度平衡為止。

水分測定儀

　　3、毛細管水分：

　　由于松散物料之間存在著許多孔隙，有時固體顆粒內部亦存在著空穴或裂隙，這許許多多的孔隙如同很多的毛細管一樣，水分在毛細管吸力的作用下能保持在孔隙之中。

　　毛細管吸力作用所能保持的水柱高度h，可由下式表示：

　　h =2σcosθ/rρg

　　式中h—— 水柱高度;

　　θ——水與物料間的接觸角;

　　σ——水的表面張力;

　　r—— 毛細管的直徑;

　　ρ——水的密度。

　　由上式可知：

　　(1)物料間的孔隙愈小，(即r小)，要除去其間的水分愈難。這就是為什么細粒物料的脫水很困難的原因，有時只能用干燥(汽化)方法脫除。

　　(2)親水物料與水接觸角沁，即cosθ大，脫水也困難。

　　例如：物料中含有親水性大的粘土、礦泥時，則會明顯降低脫水的效果。反之，如果設法增加物料的疏水性，可使脫水容易。

　　試驗證明：在煤中加入適量的油類，由于增加了煤的疏水性，使煤的脫水效果有所提高。

　　物料的含水量與粒度的大小有很大關系。細粒物料較粗粒物料含水大，一方面因為表面水分的含量與表面積大小有關，物料粒度愈細，其表面積愈大，吸附的水分愈多，所以表面水分含量愈高。另一方面是細粒物料有大量的細小的毛細孔隙，毛細管作用顯著，因此較細物料含有較多的水分。

　　4、重力水分：

　　物料除了含有分子水分和毛細水分之外(化合水分不作脫水考慮)，還可能含有大量的水，這些不和物料之間沒有什么相互作用力，在重力作用下就可以脫除，這部分水稱之為重力水分。毛細水和重力水統稱為自由水，因為它們和固體物料之間沒有牢固的結合力，比較容易脫除。

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