SU787956A1 - Способ определени диффузионной проницаемости материалов - Google Patents

Способ определени диффузионной проницаемости материалов Download PDF

Info

Publication number
SU787956A1
SU787956A1 SU782585116A SU2585116A SU787956A1 SU 787956 A1 SU787956 A1 SU 787956A1 SU 782585116 A SU782585116 A SU 782585116A SU 2585116 A SU2585116 A SU 2585116A SU 787956 A1 SU787956 A1 SU 787956A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
membrane
permeability
diffusion
flux
thermocouples
Prior art date
Application number
SU782585116A
Other languages
English (en)
Inventor
Геннадий Алексеевич Иванов
Александр Абрамович Жуховицкий
Original Assignee
Чувашский Государстенный Университет Им. И.Н.Ульянова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чувашский Государстенный Университет Им. И.Н.Ульянова filed Critical Чувашский Государстенный Университет Им. И.Н.Ульянова
Priority to SU782585116A priority Critical patent/SU787956A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU787956A1 publication Critical patent/SU787956A1/ru

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

(S) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФУЗИОННОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению и служит дл  определени  проницаемости различных материалов компонентами газовых и жидких сред, может быть использовано также дл  определени  коэ фициентов диффузии компонентов в рас сматриваемых материалах. Известны способы определени .диффузионной проницаемости материалов компонентами газовых или жидких сред при которых образец из исследуемого материала помещают между камерами с различными исходными концентраци ми компонента, и различными методами определ ют количество компонента, прошедшего через образец-мембрану или поглощенного им. В одних случа х о количестве прошедшего компонента суд т по изменению электросопротивлени  специально введенного промежу точного сло , в других изменение со временем концентрации компонента в камерах определ ют пол рографичес ки, используют дл  этого также изме нение формы образца и т.д. 1. В известных устройствах измер ем величина измен етс  со временем и дл  нахождени  результата требуетс  ,определенна  обработка получаемых

Claims (2)

  1. МАТЕРИАЛОВ зависимостей. В процессе измерени  измен ютс  концентрации компонента в образце и их градиенты. Следовательно , результат  вл етс  некоторым усреднением в диапазоне условий. Если имеетс  концентрационна  зависимость коэффициента диффузии компонента в исследуемом материаше,то погрешность такого определени  очевидна. Кроме того, большинство известных способов требует достаточно продолжительных измерений. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ определени  диффузионной проницаемости материалов, заключающийс  в помещении мембраны из исследуемого материала между двум  камерами , заполненными жидкостью или газом с проникающим через мембрану компонентом , и определении величины диффузионного потока через мембрану при посто нном перепаде концентраций в камерах, по которой суд т о проницаемости 2. Однако и этот способ не обладает достаточной скоростью и точностью. Цель изобретени  - ускорение и увеличение точности определени  проницаемости . Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в способе определени  диффузионной проницаемости материало заключающимс  в помещении мембраны из исследуемого материала между двум  камерами, заполненными жидкостью или газом с проникающим через мембра ну компонентом, и определении величины дифхфузионного потока через мембрану при прсто нном перепаде концентраций в камерах, по которой суд т о проницаемости, измер ют температуры противоположных поверхносте мембраны и по их разнице наход т величину диффузионного потока. Разности температур противополож ных поверхностей и мембраны возникают за счет выделени  теплоты адсорбции и поглощени  теплоты десорбции , при этом не требуетс  снимать временную зависимость измер емого параметра. На фиг. 1 изображена схема осуществлени  предлагаемого способа, на фиг. 2 - пример его реализации. Мембрана 1 из исследуемого материала , раздел ет камеру 2 с парциапьным давлением вещества-диффузанта Р и камеру 3 с парциальным давлением того же вещества (Р + ДР). В силу ра личных значений равновесной а,цсорбции вещества на правой и на левой поверхност х мембраны через последнюю протекает диффузионный поток молекул вещества справа налево. В уста новивщемс  режиме этот поток равен потоку адсорбции из правого объема на правую поверхность мембраны и десорбционному потоку с левой поверхности в левый объем. Так как адсорбци  сопровождаетс  выделен-ием тепла, а десорбци  - его поглощением, права  половина мембраны нагреваетс , л ва  - охлаждаетс . Установившийс  перепад температуры пропорционален теплоте адсорбции (десорбции.) и величине диффузионного потока D в единицу времени. Этот поток тем боль ше, чем больше перепад парциальных давлений и чем больше коэффициент проницаемости Р. Коэффициент проницаемости равен массе вещества-диффузанта , проход щего за единицу времени через пленку материала единичных толщин и площади при единичном переп де парциальных давлений диффузанта. Таким образом, величина диффузионного; потока 3 вещества через мембрану тотдциной Е. и площадью S определ етс  выражением 5Г МОЛР, ел. ; где М - молекул рный вес диффузанта. Установившийс  перепад температуры лТоо наход т из того услови , что он обеспечивает равенство между адсорбционным (десорбционным) потоком тепла и потоком тепла через мембрану за счет теплопроводности. Так как адсорбционный поток моле- кул равен диффузионному потоку О , дл  адсорбционного потока тепла H/di Ac-M-Pt|--Pгде А. - теплота адсорбции. Поток тепла через мембрану, за счет теплопроводности 3Q/di2-р д определ етс  перепадом температуры и коэффициентом теплопроводности материала мембраны } . Из равенства t /3 aAc- dQ/ai наход т р IfwT PСледовательно , зна  коэффициент теплопроводности материала, молекул рный вес и теплотуадсорбции веществадиффузанта , однозначно определ ют коэффициент проницаемости Р по перепаду температуры на мембране,измеренног-iy при заданном перепаде парциальных давлений б.рдиффузанта.Установившийс  перепад температуры не зависит от размеров мембраны,что упрощает реализацию способа. Создава  одинаковые перепады (р) парциальных давлений при различных абсолютных парциальных давлени х Р, можно изучать зависимость проницаемости , следовательно и коэффициента диффузии, от концентрации. Предлагаемый способ может быть реализован, в частности, с использованием набивной кассеты дл  исследуемого материала,элемент которой показан на фиг. 2. Цифрой 4 обозначена основа кассеты, выполненна  в виде изолирующей .пластины, цифрой 5 окна кассеты, заполн емые исследуемым материалом (показаны штриховкой). Цифрами б и 7 обозначены пленки вещества , образующих термопары на одной и на другой поверхност х мембран (контакты веществ обозначены точксьми, термопары на противоположной стороне показаны штриховой линией). Термопары одной перемычки включены встречно , пары термопар всех перемычек включены последовательно. Таким образом, ЭДС, снимаема  с электродов рассматриваемого элемента, пропорционсшьна разности температур поверхностей элемента и количеству пар термопар. Современна  технологи  позвол ет на площади 1 см разместить несколько дес тков перемычек с термопарами при отношении площади окон всей площади элемента пор дка 0,6-0,8, при этом освоено изготовление многослойных термопар. Элемент мембраны шющадью 1 см /с плотностью размеще ни  двухслойных термопар 20 при использовании пар сурьма-висмут (ЭДС пор дка 10 мкВ град) обеспечивает чувствительность к перепаду темпера туры 4 мВ/град. Кассета, набранна  из рассмотренных элементов, заполненна  исследуемым материалом, размещаетс  между камерами с отличающимис  парциальными давлени ми ве1дества-диффузанта. Батареи термопар всех элементов (на количества элементов ограничени  нет соедин ютс  последова5ельно, резуль .тирующую термоэдс измер ют и по ней определ ют перепад температуры. Поправку наход т в процессе калибровоч ных измерений с материалом, проницае мость и другие характеристики которо го известны. Рассмотрим дл  примера последовательность определени  проницаемости парами воды поли- -капролактама (капрона). Окна кассеты заполн ют капроном. Мембрану, состо щую из 9 элементов (чувствительность к переп ду температуры 36 мВ/град) помещают между камерами, парциальное давление паров воды в одной О, в другой 100 мм рт.ст. Измер ют ЭДС батареи термопар, равную 180 мкВ, по ней наход т перепад температуры на мембра 5 . Использу  формулу дл  ikTco и известные значени  Л , Н , М, лР наход т искомую проницаемость Р .Тоо--1,5-10 Г/СЛЧ-Ч IVvM.pT.C5. Предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с известными способами он проще, так как не требует сн ти  временных зависимостей и их обработки, обеспечивает измерение проницаемости в условн -к неизменного распределени  концентраций , позвол ет определ ть концентрационную зависимость коэффициента диффузии . Формула изобретени  Способ определени  диффузиокной проницаемости материалов, заключаощийс  в помещении мембраны из исслед;,;.:мого материала между двум  камераьш, заполненными жидкостью или газом с проникающим через мембрану компонентом и определении величины диффузионного потока через мембрану при по1СТОЯННОМ перепаде концентраций в камерах, по которой суд т о прОг.;цаемости , отличающийс  т м, что, с целью ускорени  и увелнчег.ч  точности определени  проницаемости, измер ют температуры противоположных поверхностей мембраны и по их разнице наход т величину диффузионного потока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №358653, кл. G 01 N 15/08, 1973.
  2. 2.Патент США №3438241, кл.73-23, 1969 (прототип).
    J
    5. k.
SU782585116A 1978-02-23 1978-02-23 Способ определени диффузионной проницаемости материалов SU787956A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782585116A SU787956A1 (ru) 1978-02-23 1978-02-23 Способ определени диффузионной проницаемости материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782585116A SU787956A1 (ru) 1978-02-23 1978-02-23 Способ определени диффузионной проницаемости материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU787956A1 true SU787956A1 (ru) 1980-12-15

Family

ID=20751280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782585116A SU787956A1 (ru) 1978-02-23 1978-02-23 Способ определени диффузионной проницаемости материалов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU787956A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stern et al. Performance of a versatile variable‐volume permeability cell. Comparison of gas permeability measurements by the variable‐volume and variable‐pressure methods
JP2957990B2 (ja) 材料に対する蒸気透過量を測定する方法
US6119506A (en) Apparatus and method for determining transport properties of porous materials
US3718437A (en) Isothermal calorimeter
US3301043A (en) Method and means for the experimental determination of the permeability of foils to gas
Lomax Permeation of gases and vapours through polymer films and thin sheet—part I
Marais et al. Water diffusion and permeability in unsaturated polyester resin films characterized by measurements performed with a water‐specific permeameter: Analysis of the transient permeation
Brennan et al. A review of the theoretical concepts, measurement systems and application of contact lens oxygen permeability
SU787956A1 (ru) Способ определени диффузионной проницаемости материалов
Dolhan A comparison of apparatus used to measure water vapour resistance
US3258896A (en) Determination of impurities in pure gases, preferably hydrogen
US3939698A (en) Method and apparatus for measuring porosity using a surface-temperature porosimeter
Lazik et al. A new method for membrane-based gas measurements
Balko et al. Measurement and computation of thermojunction response times in the submillisecond range
US2848306A (en) Humidity determination
US3522732A (en) Sensing element for hygrometers
SU779870A1 (ru) Устройство дл измерени теплопроводности
US4492614A (en) Chlorine detection
Tanaka Density Measurement of Fluids with a Vibrating Densimeter at several Temperatures
Drzal et al. A high precision volumetric gas adsorption apparatus for surface studies
JPS6011160A (ja) 水分分析計
Guczi et al. 1210. A modified type of thermal-diffusion cell, and its application to the measurement of Soret coefficients for solutions of carbon tetrachloride in benzene
Kay et al. Measurement of the total suction of soils by a thermistor psychrometer
RU2071051C1 (ru) Датчик парциального давления кислорода в газовой смеси
US3360980A (en) Vapor pressure measuring system and method