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恒奥德仪器0.15-8.0μm水微孔滤膜孔径测定仪的核心操作原理
点击次数:14      更新时间:2025-12-29

恒奥德仪器0.15-8.0μm水微孔滤膜孔径测定仪的核心操作原理

基于物理测量方法,通过检测气体或液体在多孔膜样品中的传输行为来推算孔径参数。主要方法包括气液排出法(泡压法)、液液排出法以及气体渗透法等,这些方法均通过测量压力、流量或时间等物理量与孔径的对应关系实现分析。

气液排出法(泡压法)是应方法, 其原理是先将滤膜样品用润湿剂充分浸润,使液体填充孔道;随后在样品一侧施加逐渐增大的气体压力(如氮气),气体需克服润湿剂的表面张力才能驱逐液体并形成气泡。根据Laplace方程,孔径与开孔压力呈反比关系:孔径对应低泡点压力,最小孔径对应压力,通过分析压力-流量曲线可计算泡点孔径、平均孔径及孔径分布。润湿剂需具备低粘度、高润湿性且不与膜材料反应,以确保测量准确性。

液液排出法适用于小孔径样品(如5纳米至200微米), 原理与气液排出法类似,但以不互溶的液体(如油和水)替代气体作为开孔剂。样品先被一种液体浸润,再通过另一种液体置换,压力变化反映孔道尺寸。该方法压力需求较低,可避免有机膜在高压下的变形或损伤。

气体渗透法通过测量气体流量推算孔径, 在低于泡点的压力下,气体分子溶解于润湿剂中并扩散通过膜孔,扩散流的大小与孔隙率、有效过滤面积相关。结合压力数据,可间接评估孔径分布,常用于膜完整性检测中的扩散流测试。

操作流程通常包括以下步骤:

样品准备:将滤膜裁剪至合适尺寸,并使用真空浸润仪在负压下用润湿剂充分浸润,确保孔道填充。

仪器设置:将样品夹持于测试组件中,连接气体供应系统和压力传感器,设置参数如气体流量、测量时间等。

测量过程:自动施加压力并记录干燥与润湿状态下的压力-流量数据,仪器内置算法根据选定模型(如Laplace方程)计算孔径参数。

结果分析:数据导出后生成孔径分布报告,支持多种格式导出用于后续处理。

仪器还集成多种辅助测试方法以全面评估膜性能:

保压测试:在设定压力下监测压力衰减,评估膜的密封性与长期稳定性。

水侵入法:专用于疏水性膜(如聚四氟乙烯),通过水压侵入速率反推孔径分布。

这些方法相互补充,可覆盖从亲水性到疏水性膜、从微米级到纳米级孔径的广泛测试需求