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你知道濾膜的孔徑是如何測(cè)算出來(lái)的嗎?

時(shí)間:2020/11/4閱讀:6266
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濾膜孔徑是指的在濾膜表面上孔的直徑,水質(zhì)過(guò)濾時(shí),主要是通過(guò)內(nèi)壓式的過(guò)濾方向?qū)⑺畯臑V膜內(nèi)部透過(guò)孔徑擠壓,將水中的雜質(zhì)及有機(jī)物擋在濾膜中,測(cè)算孔徑的一些方法有:

一、直接測(cè)量法
1.直接法測(cè)膜孔徑
掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)電子顯微鏡表征膜的孔徑、孔徑分布及膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)。
制樣至關(guān)重要。濕膜樣品要經(jīng)過(guò)脫水、蒸鍍、復(fù)型等處理。
逐級(jí)脫水法:膜樣品用5%餓酸固定,然后在提取器中用CCl4或乙醇逐級(jí)脫水,再用環(huán)氧樹(shù)脂包埋固化,z后用超薄切片機(jī)切成薄片。適用透射電子顯微鏡的觀(guān)察。
低溫冷凍脫水法:膜樣品放在液氮或其他低溫介質(zhì)中冷凍,使膜樣品中的水急速冷凍為細(xì)小的結(jié)晶,然后在低溫(至少低于-60°C)和低真空下,使冷凍的結(jié)晶逐級(jí)升華。這樣制備的膜樣品不收縮,經(jīng)鍍金或復(fù)型,可用電子顯微鏡觀(guān)測(cè)。
微濾膜的孔徑為0.05-10m,掃描電鏡可分辨。
超濾膜的孔徑為1nm-30mm,掃描電鏡的分辨率低于5-10nmnm,所以采用掃描電鏡觀(guān)測(cè)超濾膜的結(jié)構(gòu)是困難的。
透射電鏡的分辨率比掃描電鏡要高得多,約為3-4A正確制樣,高分辨率的透射電鏡可以觀(guān)測(cè)超濾膜的表面細(xì)微結(jié)構(gòu)。
環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM),克服了常規(guī)SEM的局限性。使?jié)竦?、油性的、臟的和不導(dǎo)電的樣品不經(jīng)處理就可直接上機(jī)觀(guān)測(cè)。
 
二、間接測(cè)量法
間接法是利用與孔徑有關(guān)的物理現(xiàn)象,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出相應(yīng)的物理參數(shù),在假設(shè)孔徑為均勻直通圓孔的假設(shè)條件下,計(jì)算得到膜的等效孔徑,主要方法有泡點(diǎn)壓力法、壓汞法、氮?dú)馕椒?、液液置換法、氣體滲透法、截留分子量法、懸浮液過(guò)濾法。
泡點(diǎn)法:

原理
當(dāng)氣體通過(guò)充滿(mǎn)了液體的膜孔時(shí),若氣體的壓力與膜孔內(nèi)液體的界面張力相等,則孔內(nèi)的液體逸出,即得泡點(diǎn)壓力與膜的孔徑之間關(guān)系:
濾膜孔徑測(cè)算方法

泡點(diǎn)壓力所對(duì)應(yīng)膜的zui大孔徑。實(shí)測(cè)時(shí),膜應(yīng)被液體*潤(rùn)濕,否則將帶來(lái)誤差。
親水性膜采用水為潤(rùn)濕液體;疏水性膜采用醇為潤(rùn)濕液體。
測(cè)定步驟
a將樣品平行于液面浸入蒸餾水中,使其*濕潤(rùn)b將濾膜置于測(cè)試池上,壓上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d開(kāi)通氣源,使壓力緩慢上升,當(dāng)濾膜表面出現(xiàn)di一個(gè)氣泡并連續(xù)出泡時(shí)的氣體壓力值,帶入公式可求出樣品z大孔徑值。
e氣泡出現(xiàn)z多時(shí)的壓力值,帶入公式可求出樣品z小孔徑。
f由z大孔徑與z
小孔徑即可算出平均孔徑。

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