Die Gasdurchlässigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Gas durch die Membran strömt, nachdem das Gas im Polymer das Gleichgewicht erreicht hat. Die Verzögerungszeit ist die Zeit, die das Gas benötigt, um von der Zufuhrseite der Membran zur Permeationsseite zu gelangen, und wird zur Berechnung der Diffusion verwendet. Die Permeabilität ist ein sehr wichtiger Parameter zur Beschreibung der Transportgeschwindigkeit eines Gases unter Druck im Verhältnis zur Bewegung des Gasmoleküls in den Poren.
Die Messung der Gasdurchlässigkeit von Polymermembranen ist trotz der experimentellen Fallstricke, die mit der Etablierung einer stationären Strömung verbunden sind, unkompliziert. Zur Durchführung von Permeabilitätsmessungen wurden verschiedene Methoden und Geräte entwickelt. Um permeable reine Gase zu erhalten, wird entweder die Anstiegsrate des Permeabilitätsdrucks bei einem Empfänger mit konstantem Volumen/Temperatur oder das Volumen des permeierenden Gases bei konstantem Druck gemessen.
Von der American Society for Testing and Materials (ASTM) wurde ein Standard zur Messung der Gasdurchlässigkeit veröffentlicht: ASTM D1434-82 Standardtestmethode zur Bestimmung der Gasdurchlässigkeitseigenschaften von Kunststofffolien und -beschichtungen. Das in dieser Norm beschriebene Prüfverfahren umfasst die Bestimmung der stationären Übertragungsrate eines Gases durch Kunststoffe in Form von Filmen, Platten, Laminaten und kunststoffbeschichteten Papieren oder Stoffen. Mit dieser Prüfmethode werden die Gasdurchlässigkeit, die Permeabilität und bei homogenen Materialien die Permeabilität bestimmt.
In dieser Norm sind zwei Verfahren vorgesehen:
Die Gasdurchlässigkeit hängt von der Temperatur der Wechselwirkung und den Eigenschaften sowohl des Polymers als auch der durchlässigen Komponente ab. Während des Absorptionsprozesses können die Moleküle des durchlässigen Materials an der Grenzfläche absorbiert oder zurückgeholt werden.
Der Permeationsprozess beinhaltet die Diffusion durchlässiger Moleküle durch eine Membran oder Grenzfläche. Permeabilität funktioniert durch Diffusion (Übergang oder Diffusion). Die Permeabilität bewegt sich über die Grenzfläche von hoher Konzentration zu niedriger Konzentration. Ein Material kann durch das Vorhandensein einer semipermeablen Membran semipermeabel sein. Nur Moleküle oder Ionen mit bestimmten Eigenschaften können eine solche Membran passieren.
Permeabilität ist ein Phänomen, das bei einer Vielzahl von Materialien auftritt, darunter Metalle, Keramiken und Polymere . Metalle weisen jedoch aufgrund ihrer kristallinen Struktur und Porosität eine deutlich geringere Permeabilität auf als Keramiken und Polymere.
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