Связь между изменением давления, регистрируемым манометром, и количеством выделившегося (поглощенного) газа устанавливается так называемым основным уравнением манометрии по О. А. Семихатовой:
У = hA, (21)
где V — количество поглощенного или выделившегося газа, м 3;
h отмеченное манометром изменение давления, обычно мм вод. ст.; А — константа манометрического сосуда, м 3/мм или м 3/Па.
Константа А учитывает в пропорциональной зависимости объем газовой фазы в манометрическом сосуде в зависимости от температуры среды плюс объем жидкого состава для поглощения выделившегося газа с поправкой на коэффициент растворимости газа в жидкости. Значение константы Л, кроме того, связано обратно пропорциональной зависимостью с нормальным давлением. Для практических расчетов следует принять во внимание, что в системе СИ 1 мм вод. ст. соответствует 9,81 Па. С учетом того что хранение обычно проводят при температурах, близких к 0 °C, а в качестве поглотителя выделившегося при дыхании продукции газа используют твердый аскарит, выражение для константы А можно записать в виде
А = V/P o, (22)
где P 0— нормальное давление (110 5Па).
С учетом изложенного объем поглощенного (выделившегося) газа будет
V r= 9,81hV r/P 0, (23)
где V r— объем газовой фазы в сосуде, м 3.
Согласно соотношению (1) для интенсивности дыхания, имеем:
К = 9,8110 -5V rΔh/mΔt. (24)
Объем газовой фазы в сосуде равен разности между объемом сосуда V собъемом цветочной продукции V ци поглотителя V п, тогда
К = (9,8110 -5(V c-V ц-V п)/m)•(Δh)/(Δt)
За немногими исключениями (одревесневшие черенки, совершенно сухие семена), можно считать, что масса растительного материала в граммах равна объему вытесненного газа в миллилитрах, поскольку срезка цветов, черенки, луковицы содержат значительное количество воды.
Определение дыхательного коэффициента проводят путем сопоставления двух манометрических измерений: падения давления при поглощении кислорода h 1(см. рис. 34, а) и падения давления при поглощении кислорода и выделении в отсутствие поглотителя углекислого газа Δh = h 1— h 2(рис. 34, б). С учетом формулы (2) имеем:
δ = V 2/V 1= h 2/h 1
Тогда, определяя изменение давления за счет выделения углекислого газа h 2через Δh и h 1, получим
δ = (h 1— Δh)/h 1
Если Δh = 0, дыхательный коэффициент равен 1, если происходит падение давления в отсутствие поглотителя (Δh>0), δ<1; если в отсутствие поглотителя давление повышается (Δh><0), δ>l.
Рассчитаем интенсивность дыхания клубнелуковиц гладиолуса сорта Оскар при температуре 5 °C. Согласно измерениям, оказалось, что за 15 мин давление в сосуде с 16 клубнелуковицами массой 0,615 кг понизилось на 53 мм. Объем сосуда 1,5 л, объем ванночки с аскаритом 0,1 л. Определим скорость падения давления:
В соответствии с (25) получим:
K = 9,8110 -5(1,5•10 -3-0,615•10 -3-0,1•10 -3)]/0,615 = 5,9×10 -8м 3/кг•с.
Аналогично можно рассчитать интенсивность дыхания не только клубнелуковиц (луковиц), но и черенков, срезки, семян различных цветочно-декоративных растений. Величина интенсивности дыхания может изменяться с течением времени хранения или с изменением концентрации кислорода и углекислого газа.
В необходимых случаях можно повторно измерять интенсивность дыхания и получить кривую зависимости К = f(t). Характер такой зависимости содержит важную информацию об интенсивности метаболических процессов, происходящих в хранимом материале. Как правило, интенсивность дыхания в первый период хранения повышена и подвержена некоторым вариациям, но с течением времени она стабилизируется на более низком уровне. Измеренная величина начальной интенсивности дыхания может служить основой для соответствующих расчетов.
В том же эксперименте при удалении из ванночки аскарита наблюдалось в течение такого же времени некоторое повышение давления, равное 8 мм. С учетом этого в соответствии с (27) получим величину дыхательного коэффициента
δ = [53-(-8)]/53 = 1,16
При измерении интенсивности дыхания следует иметь в виду, что эта величина очень чувствительна к всяким механическим воздействиям на продукцию: повреждениям при неаккуратной закладке срезки или черенков в емкость для измерений, к скручиванию, складыванию или сдавливанию листьев, лепестков и т. д. Колебания температуры, влажности также могут быть источником погрешности, вследствие чего при однократном непродолжительном определении интенсивности дыхания возможно получение случайных недостоверных величин.
Определяя интенсивность дыхания в течение 1,5–2 ч, можно по характеру кривой К = f(t) судить о том, было ли повреждающее воздействие на продукцию, поскольку влияние этого воздействия обычно непродолжительно.
Читать дальше