Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 21 oktober 1944 - Fuktighetens absorption och vandring i byggnadsmaterial, av C H Johansson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
21 oktober 19 44
1207
håligheter, vilkas volym är tillnärmelsevis
oberoende av den mängd fuktighet de innehålla. I
betong bildas på cementkornens yta en gel av
silika-geltypen. Lera, som är utgångsmaterial vid
tegeltillverkning, är också en gel, och sannolikt bildas
under bränningen submikroskopiska håligheter
liknande de i silikagel.
Vid submikroskopiska kapillärer med en
diameter av storleksordningen några
molekyldiametrar förlorar Thomsons formel sin giltighet,
och man måste i stället studera de
attraktionskrafter mellan molekylerna, som orsaka de
kapil-lära fenomenen. Om vattenmolekylen bindes
fastare vid ytan av en fast kropp än vid en fri
vattenyta, är den fasta kroppen överdragen av ett
adsorptionsskikt, som är stabilt även om
vattenångans partialtryck underskrider
mättningstryc-ket. Det fordras stora yttre tryck för att pressa
undan det adsorberade skiktet mellan två ytor,
och omvänt kunna vattenmolekylerna tränga in
och skilja isär kristaller, som hållas samman av
adhesionskrafter, såsom fallet är vid gelatin
och trä.
Enligt Strömbergs mätningar6, som omfatta glas,
kvarts, guld och platina, är adsorptionsskiktets
tjocklek t.ex. för kvarts vid rumstemperatur
Relativ luftfuktighet i %...... 20 40 60 80
Skikttjocklek i Å.............. 6 13 26 45
Skikttjocklek i molekyldiametrar 2 4 8 15
Av denna sammanställning framgår att
adsorptionsskiktets tjocklek är av samma
storleksordning som kapillärradierna enligt tabell 1 vid
samma relativa luftfuktighet. Vikten av dessa
skikt är mycket liten, och det behövs ytterst
förfinade hjälpmedel för att bestämma den, om
endast kroppens yttre begränsningsyta är
tillgänglig för adsorption. Sålunda använde
Strömberg en vågarm av kvarts, upphängd i en fin
kvartstråd med en känslighet av 0,3 skaldelar
per /mig. Annorlunda blir förhållandet vid
geler-na, där de submikroskopiska mellanrummen ha
en sammanlagd yta, som vid silikagel uppskattas
till 500 m2/cm3.
Studiet av fasta kroppars sorption* av gaser och
ångor har varit föremål för ett mycket
omfattande forskningsarbete6. I främsta rummet ha
dessa undersökningar gällt ämnen med stor
sorptionsförmåga, såsom aktivt kol och
kisel-syregel. Det har emellertid visat sig vara
förbundet med stora svårigheter att säkert fastställa hur
deras submikroskopiska byggnad är beskaffad
och hur fuktighet eller andra ångor hållas
bundna. En grupp forskare tillskriver
kapillärkonden-sationen huvudrollen, en annan grupp anser,
att molekylerna adsorberas i monomolekylära
✓ 50 a 60 A
Fig. 3. Miceller i trä.
-500 à mo Ä-
SöitöJt
T
resp. i mångmolekylära skikt. Flertalet
experimentella fakta kan tolkas ungefär lika bra
på det ena som på det andra sättet, vilket
främst beror på att ekv. (1 a) gäller, även då
fuktigheten hålles bunden av adsorptionskrafter, om
Ak får beteckna ökningen i molekylernas
fri-göringsarbete på grund av de adsorptiva
krafterna. Överensstämmelsen är emellertid icke enbart
av formell natur. Som ovan framhållits finns vid
dessa små dimensioner ingen skarp gräns mellan
adsorptionen och kapillärkondensationen.
Fuktighetsisotermen
Det ämne, vars submikroskopiska byggnad är
bäst känd, torde vara trä. Röntgenografiska
undersökningar visa, att cellulosans kedjeformade
s-glykosmolekyler bilda långsträckta kristaller,
micellerna, med en längd av 500 à 1 000 Å och en
baskant av 50 à 60 Å2. I cellväggarna ingå
miceller som byggnadsstenar och bilda förband, som
sammanhållas av van der Waalska krafter. I det
fullständigt uttorkade trät ligga micellerna intill
varandra, som fig. 3 schematiskt återger. Då trät
utsättes för fuktig luft, inlagras
vattenmolekylerna mellan micellernas sidoytor
(sammanhållningen mellan deras ändytor är tillräcklig för att
hindra molekylernas inträngning; svällningen i
fibrernas längdriktning synes i stället bero på att
de äro spiralformigt uppbyggda). Molekylskiktet
mellan två sidoytor kan tänkas bildat av två
adsorptionsskikt, vilka lagts samman och utsatts för
det tryck, som alstras dels av adhesionskraften
mellan micellerna, dels av den omgivande
vävnaden. På en plan yta bilda adsorberade
molekyler ett jämntjockt skikt. Invid en kant måste
skikttjockleken vara mindre, och då två skikt
läggas tillsammans, torde molekylskiktet få
ungefär den begränsningsyta mot luft, som
schematiskt visas i fig. 4 (man får här, eftersom antalet
molekyler är litet, räkna med tidsmedelvärden).
En exakt härledning av isotermen bör grundas
på en beräkning av adsorptionsskikten i
anslutning till van der Waals8 teori för
ytspänningsfenomenen. Av denna framgår att övergången
* Då det ofta är svårt att avgöra, om gasmolekylerna äro
adsorberade eller utfylla submikroskopiska porer (kapillärkon-
densation), har Mac Baln infört den sammanfattande
benämningen sorption.
Fig. A. Adsorberade
vattenmolekyler mellan micellerna.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
