Методы определения проницаемости, диффузии и растворимости

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ, ДИФФУЗИИ И РАСТВОРИМОСТИ [c.238]

Косвенные методы определения растворимости основаны на существовании простой зависимости между константами проницаемости Р, диффузии в и растворимости а газов в каучуках [c.300]

Непористые мембраны используются для осуществления молекулярного разделения веществ. Химическая природа и морфология материала мембраны, степень взаимодействия между полимером и пенетрантом, а не только молекулярная масса или размер молекул разделяемых веществ являются важнейшими факторами, которые следует принимать во внимание в этих случаях. Транспорт через непористые мембраны протекает по механизму растворения и (или) диффузии, поэтому разделение происходит благодаря различиям в растворимости и (или) скорости диффузии. Поэтому мембраны этого типа не могут быть охарактеризованы с помощью методов, описанных в предыдущем разделе, в которых преимущественно определяются размер пор или распределение пор по размерам в мембране. В данном случае гораздо важнее изучение физических свойств полимера, обусловленных его химической структурой. В связи с этим ниже будут рассмотрены методы изучения а) проницаемости б) других физических свойств, а также в) определение толщины рабочего слоя г) методы анализа поверхности. [c.194]

Величины Р, определенные этим методом, являются весьма приближенными и не точными для полимеров одинакового химического состава, но различных морфологических характеристик, а также когда компоненты системы проявляют специфические взаимодействия, т. е. величина Н (г, к) значительно отклоняется от единицы. В большинстве систем полимер — сорбируемое вещество диффузия и проницаемость в общем случае увеличиваются при близком сходстве химической природы компонентов. Так, например, скорость проникновения через полиэтилен минимальна для сильно полярных веществ и максимальна для углеводородов в такой после- довательности спирты, кислоты, нитропрои водные, альдегиды и кегоны, сложные эфиры, простые эфиры, углеводороды, га-лоидировзнные углеводороды. Химическая модификация полимера может резко влиять на величину В и Р. Введение метильных или полярных боковых групп в макромолекулу каучука увеличивает энергию когезии и уменьшает величины Р и но очень слабо влияет на растворимость Присутствие двойных связей в основной полимерной цепи способствует возрастанию коэффициента диффузии. Ауэрбах и сотрудники наблюдали трехкратное снижение величины коэффициента диффузии октадекана в полиизопрене по мере того, как остаточная ненасыщенность полимера уменьшалась путем гидрирования от 100 до 37%. Было няйьено. чго изменение молекулярного веса полимера оказывает незначительное влияние на скорости диффузии и проницаемости [c.244]

В зависимости от количества агрессивной среды, про-диффундировавшей в материал на определенную глубину, изменяются его механические, диэлектрические и защитные свойства. В связи с этим в качестве критерия оценки коррозионной стойкости полимерного материала в агрессивной среде можно принять скорость проникновения этой среды в материал. В работе [152] химическая проницаемость облученного полиэтилена оценивалась по глубине фронта постоянной концентрации агрессивной среды, определяемой индикаторным методом [153]. Показано, что проникновение сред в полимер происходит путем активированной диффузии. Предполагается, что вещество (среда) сорбируется на поверхности материала, растворяется в его поверхностном слое и мигрирует через него под влиянием градиента концентрации, запрл-няя пустоты, образовавшиеся в результате колебательного движения отдельных сегментов макромолекул. Концентрация диффундирующего веп ства на глубине х является функцией отношения x yt, где t — время диффузии. После того как фронт фиксируемой концентрации проходит через всю толщину материала, агрессивная среда продолжает накапливаться в нем вплоть до достижения сорбционного равновесия. Любые изменения строения полимерного материала, способствующие уменьшению подвижности сегментов молекулярных цепей, а также более плотной их упаковке, снижают скорость проникновения среды. Процессы, в результате которых повышается полярность полимера, увеличивают растворимость среды в полимере и скорость ее проникновения. [c.63]