Физико-химические свойства грузов

Физико-химические свойства грузахарактеризуют его транспортное состояние и способность вступать во взаимодействие с окружающей средой, воздействовать на подвижной состав, складские ёмкости, погрузочно-разгрузочные машиныи устройства, другие грузы, а также на здоровье людей. От физико-химических свойств груза зависят условия его транспортирования, перегрузки и хранения, а также основные требования к таре и упаковке груза.

Физические свойства грузов определяют различные характеристики, связанные с физическим состоянием груза. Основными физическими свойствами грузов являются:

- абразивность– способность грузов истирать при движении соприкасающиеся с ним поверхности (желоба, конвейерные ленты и т.п.). Значительной истирающей способностью обладают такие грузы, как цемент, зерно, формовочная земля, пемза, песок и др.;

- влажность– содержание влаги в массе груза. Отношение массы жидкости, содержащейся в грузе, к массе сухого вещества (в %) называется абсолютной влажностью груза . Отношение массы жидкости к массе влажного вещества (в %) называется относительной влажностью груза . С изменением влажности вещества (груза) меняется его масса. Зная начальную и конечную влажность груза, можно определить массу груза при изменении его влажности , где – масса груза при изменившейся (конечной) влажности; – масса груза до изменения (начальной) влажности.

Максимальное количество влаги, которое может поглотить единица сухого вещества из насыщенной паровоздушной среды, называется максимальным гигроскопическим влагосодержанием. Если груз содержит большее количество влаги, то он находится в подмоченном состоянии. Влажность некоторых грузов (угли, торф, сланцы и др.) не должна превышать предельную допустимую влажность(указанную в ГОСТ) с целью предотвращения их смерзания при перевозке;

- вязкость(внутреннее трение) – свойство жидкостей и газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение. Вязкость жидкостей зависит от температуры и давления. С повышением температуры вязкость жидкостей уменьшается, с увеличением давления – увеличивается. Для газов – с повышением температуры вязкость увеличивается. Вязкость определяет технологиюперевозки, скоростьперекачки груза, остаток в ёмкости;

- гигроскопичность– способность грузов иметь в своём составе влагу и отдавать её или дополнительно поглощать. Транспортное состояние гигроскопических грузов в значительной мере определяется их сорбционными свойствами, поскольку они влияют на качество грузов. Под сорбционными свойствами понимается способность твёрдых тел или жидкостей поглощать какое-либо вещество из окружающей среды. Поглощающее тело называется сорбентом, поглощаемое – сорбатом. Различают абсорбцию – поглощение вещества из газовой или жидкой среды всей массой сорбента и адсорбцию – поглощение вещества поверхностным слоем сорбента. Процесс удаления поглощённого вещества называется десорбцией.Гигроскопичны все азотные и калийные удобрения, селитра, поваренная соль, опилки сухие древесные и др.;

- гранулометрический состав(кусковатость) – количественное распределение частиц (кусков) различного размера (крупности). Определяется для насыпных и навалочных грузовс разделением их на классы в зависимости от размеров кусков. Для отдельных массовых грузов(угли бурые, каменные и антрациты, щебень строительный, песок) кусковатость определена ГОСТ;

- липкость– способность грузов прилипать к поверхностям тары, кузова подвижного состава, бункерови друг к другу, образовывая прочную монолитную массу. Липкими становятся обычно влажные грузы (угли, торф, глина), однако этим свойством обладают и сухие грузы. Так, сера и тальк липнут к стали, мел к дереву и др.;

- морозостойкость– способность груза выдерживать воздействие низкой температуры, не разрушаясь и сохраняя свои качественные характеристики при оттаивании. Данными свойствами обладают различные минерально-строительные материалы, лесоматериалы, твёрдые виды топлива и др.;

- огнестойкость– способность груза не воспламеняться и не изменять своих первоначальных свойств под воздействием огня. Данными свойствами обладают кирпич огнеупорный, земля формовочная и др.;

- пористость– наличие и величина внутренних пор и капилляров в массе груза. Определяется для насыпных и навалочных грузов(зерно, кокси др.) при определении их объёмно-массовых характеристик;

- пылеёмкость– способность грузов поглощать пыль из окружающей атмосферы. Значительным поглощением пыли обладают хлопок, опилки древесные, минеральная вата и др.;

- распыляемость– способность мельчайших частиц вещества переноситься воздушными потоками на значительные расстояния. Распыляться могут цемент, мука, пыль угольная, зола и др.;

- сводообразование– способность грузов образовывать свод над выпускным отверстием бункераили кузова подвижного составав результате зацепления движущихся частиц груза за частицы, находящиеся в состоянии покоя. Сводообразованию подвержены песок, мука, крахмал и др.;

- скважистость– наличие и величина пустот между отдельными частицами груза. Определяется для насыпных и навалочных грузов(зерно, щебень и др.) при определении их объёмно-массовых характеристик;

- слёживаемость– способность грузов терять сыпучестьили взаимную подвижность частиц при длительном хранении. К слеживающимся грузам относят цемент, известь, глину и др. Отдельные виды грузов (соль поваренная, сахарный песок и др.) слеживаются лишь при повышенной влажности;

- смерзаемость– способность грузов терять свойство сыпучести при температуре груза ниже 0°С вследствие смерзания частиц груза между собой и их примерзания к полу и кузову подвижного состава. Каждый груз имеет известный предел влажности, выше которого подвержен смерзанию (например, песок подвержен смерзанию при влажности более 1,0-1,2 %, щебень – более 2%, бурый уголь – более 18-30%). Для предотвращения смерзания грузов в процессе перевозки применяются различные профилактические меры: обезвоживание, промораживание, обрызгивание, послойная пересыпка, перемешивание грузов;

- спекаемость– способность частиц грузов слипаться при повышении температуры. Данными свойствами обладают, например, пек, гудрон, асфальт, горячий агломерат;

- сыпучесть– способность грузов перемещаться под действием сил тяжести или внешнего динамического воздействия. К таким грузам относят различные зерновые культуры, минерально-строительные материалы и т.д.;

- уплотняемость– способность грузов уменьшаться в объёме под действием статических сил или динамических нагрузок. К уплотняющимся грузам относят гипс, муку, песок, цемент и др.;

- хрупкость– способность частиц грузов разрушаться (дробиться) от динамического (например, пересыпка и движение по лентам конвейеров) и статического (например, хранение в бункерах) воздействий, минуя состояние заметных пластических деформаций. К таким грузам относят кокс, некоторые виды зерна, гранулированные удобрения, стекло листовое и т.д.

Химические свойства грузов определяют их способность вступать в химическое взаимодействие с окружающей средой и характеризуют протекающие в них химические и биохимические процессы. Основными химическими свойствами грузов являются:

- коррозионность– способность грузов вызывать коррозию соприкасающихся с ними материалов тары, подвижного состава, погрузо-разгрузочных механизмов и складских сооружений вследствие химического или электрохимического взаимодействия. К ним относятся многие химические удобрения, соль поваренная, селитра аммиачная, зола влажная, кислота серная и др.;

- окисляемость– способность грузов подвергаться коррозии под воздействием окислителей, например, кислорода воздуха. Данными свойствами обладают, например, алюминий в чушках и железо в слябах. Некоторые окислители при взаимодействии с органическими веществами способны образовывать взрывчатые смеси, например, жидкие щелочи, соли, кислоты;

В грузах растительного и животного происхождения взаимодействие с окружающей средой приводит к развитиюбиохимических процессов. Биохимические процессы,протекающие в грузах, вызываются различными причинами. Процессы автолиза, дыхания, дозревания и прорастания вызваны процессами, происходящими в самом продукте. Гниение, брожениеи плесневениеобъясняются наличием в грузе различных микроорганизмов и их жизнедеятельностью.

- автолиз– процесс растворения тканей продукта в результате распада белков, углеводов и жиров. Наблюдается в мясных и табачных изделиях, муке;

- дыхание– процесс окисления углеводородов, жиров и других органических соединений продукта кислородом воздуха. Интенсивность дыхания повышается с ростом температуры и влажности продукта. Окисление и распад органических соединений сопровождается выделением теплоты, что приводит к самонагреванию и самовозгоранию. Данный процесс характерен для грузов растительного происхождения, являющихся живыми образованиями (зерно, овощи, фрукты);

- дозревание и прорастание– процессы, вызванные интенсивным дыханием продуктов. Данные процессы характерны для зерна, овощей и фруктов. В процессе дозревания, содержащийся в зерне сахар переходит в крахмал, а в овощах и фруктах – крахмал в сахар;

- гниение– процесс распада белковых веществ продукта в результате жизнедеятельности гнилостных бактерий. Гниению подвержены грузы растительного происхождения;

- брожение– процесс разложения углеводородов продукта в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Различают спиртовое, молочнокислое, маслянокислое и уксуснокислое брожение. При спиртовом брожении происходит разложение сахаров с образованием спирта, при молочнокислом – молочной кислоты, при маслянокислом – масляной кислоты, при уксусном брожении спирт превращается в уксусную кислоту;

- плесневение– процесс разложения жиров и углеводов продукта, а также образование ядовитых веществ в результате жизнедеятельности микроорганизмов. На поверхности продовольственных грузов появляется белый слизистый налёт, который постепенно превращается в жёлтый, коричневый и чёрный.