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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 工艺技术 » 膜技术 » 努森扩散判断孔径大小
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porometer

木虫 (小有名气)

[交流] 努森扩散判断孔径大小

各位虫友，在判断气体分离膜或者分子筛的孔径大小或者针孔缺陷时，通常需要测试几种单一气体如氮气，氢气等的渗透系数！
假设努森系数是10完全满足时即努森扩散，这时渗透系数不会随着压力的增加而变化。
氮气在常压常温分子平均自由程是65nm，如果膜孔小于6.5nm时即满足努森扩散，这时氮气渗透系数应该不随压力的增加而变化。
但是如果加压到10bar时，氮气的分子平均自由程将为6.5nm，这时膜孔如果小于6.5nm，努森系数变为1，将是过渡流扩散状态，这时氮气渗透系数将会随着压力的增加而增大（由于粘性流的存在），如果膜孔径小于0.65nm，努森数是10，依旧是典型的努森扩散，氮气渗透系数依然保持恒定不随压力的增加而增加！
当加压到20bar时，氮气的分子平均自由程为3.25nm,  如果膜孔径小于 0.325nm，而氮气分子直径是0.364nm，就已经超出了努森扩散的范围，到分子筛分的阶段了，这时氮气的渗透系数不仅随压力的增加不会恒定，甚至可能变小。
如果改变成氢气或者氦气，还可以进一步通过努森扩散的渗透系数来判断孔径分布情况！
所以逐渐加压减小氮气的分子平均自由程，测试渗透系数的变化情况，可以检测膜样品低于6.5nm以下的孔径分布情况。
我想请教的是我这样理解是否准确？
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1楼 2015-06-01 12:24:58
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dmbb2楼
2015-06-01 12:29   回复  
porometer(金币+1): 谢谢参与
cxjzly20083楼
2015-06-01 12:30   回复  
porometer(金币+1): 谢谢参与
夜de第二章4楼
2015-06-01 12:31   回复  
porometer(金币+1): 谢谢参与
shenrenren5楼
2015-06-01 12:51   回复  
porometer(金币+1): 谢谢参与
xiejf6楼
2015-06-02 07:00   回复  
porometer(金币+1): 谢谢参与
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