Сорбционные свойства хвойной древесины

     Для выдержки в эксикаторах, на ленточно-пильном станке были выпилены образцы из хвойной древесины толщиной 2 мм, порода сосна. Всего было выпилено 50 образцов, по 10 на каждый эксикатор.
        Перед тем как заложить образцы в эксикаторы мы произвели замер каждого образца, и записали данные. Так же мы произвели взвешивание контейнера с загруженными образцами, чтобы по ходу эксперимента было легче отслеживать изменение массы и их общую массу вместе с контейнером. И, как раз проверили подлинность замеров. Мы сложили массу каждого образца из корзинки, затем взвесили корзинку и ее же с образцами, вычли массу корзинки.
        Чтобы узнать равновесную влажность древесины мы используем формулу:

                                                                                                                          (1)

где

m_w– масса образца влажной древесины, г;

m₀– масса образца абсолютно сухой древесины, г [2];

Но для начала, приведем результаты опыта в таблицах. В таблице 2 представлены результаты взвешивания образцов из первого контейнера.

Таблица 1.

Образцы из первого контейнера
 

№ образца	mw	m0
1	0,60	0,56
2	0,56	0,51
3	0,64	0,59
4	0,56	0,52
5	0,60	0,55
6	0,66	0,61
7	0,60	0,57
8	0,68	0,63
9	0,56	0,53
10	0,60	0,55

 

Подставим значения в формулу 1. Тогда равновесная влажность первого образца будет равна:

                                                                                                                                    (2)

Равновесная влажность второго образца:

                                                                                                                              (3)

И такую операцию производим с каждым образцом, чтобы не было много одного и того же, просто с разными цифрами, дополним таблицу 2, внеся в нее пункт с равновесной влажностью. Тогда результаты расчета мы можем наблюдать в таблице 3.

Таблица 2.

Равновесная влажность образцов первого контейнера

№ образца	mw	m0	W, %
1	0,60	0,56	7,14
2	0,56	0,51	9,8
3	0,64	0,59	8,47
4	0,56	0,52	7,69
5	0,60	0,55	9,09
6	0,66	0,61	8,19
7	0,60	0,57	5,26
8	0,68	0,63	7,94
9	0,56	0,53	5,66
10	0,60	0,55	9,09

 

Теперь определим среднее значение равновесной влажности по формуле:

                                                                                                                                                                        (4)

где

W_i– равновесная влажность образца, %;

n – количество образцов;

Подставив значения образцов из первого контейнера в формулу 2, получим:

 

Чтобы проверить точность наших измерений, определим среднеквадратическое отклонение по формуле:

                                                                                                                                                       (5)

где W_i– равновесная влажность образца,%;

W_ср – Средняя равновесная влажность, %;

n – количество образцов;

Подставляем данные в формулу 3 и получаем, что σ=1,46.

Среднеквадратическое отклонение несет в себе полезную информацию. Теперь мы можем показать, какие из полученных результатов равновесной влажности находятся в пределах интервала, который мы получим, если отложим от среднего (в обе стороны от него) среднеквадратическое отклонение.То есть с помощью среднеквадратического отклонения мы получаем “стандартный” метод, который позволяет узнать, какое из значений является нормальным (среднестатистическим), а какое экстраординарно большим или, наоборот, малым[5].

Верхняя граница интервалов рассчитывается по формуле:

                                                                                                                                                          (6)

Нижнюю границу мы узнаем по формуле:

                                                                                                                                                        (7)

Имея все необходимые данные, мы подставляем их в формулу 6 и в формулу 7. Теперь, мы можем построить графики для каждого контейнера, и наглядно посмотреть какие из образцов выходят за границы интервалов среднего значения равновесной влажности.

Рассчитав значения средней равновесной влажности, строим график изотермы сорбции рис.1.

График 1. Изотерма сорбции.

Отметим, что есть образцы, которые не попали в наши интервалы равновесной влажности. Это связано с тем, что мы могли совершить ошибку в расчетах или ошибку при взвешивании. Однако, поэтому мы и проводили эксперимент не с одним образцом, а с определенным количеством, чтобы можно было исключить погрешности.

Сравнив наши данные с табличными значениями, которые были приведены в различных источниках, мы увидели заметную схожесть, отсюда можно сделать вывод, что эксперимент проведен успешно.