химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

о недопустимо. Во многих работах отмечается зависимость «глубины проникновения» от концентрации электролита во внешнем растворе. Существование такой зависимости с необходимостью следует из уравнения (9.1) даже при коэффициенте диффузии, не зависящем от концентрации электролита в полимере или во внешнем растворе. Применение уравнения (9.2) для определения D вследствие зависимости D от концентрации электролита приводит к констатации обязательной зависимости D от концентрации электролита во внешнем растворе, что неверно.

Оригинальный метод определения коэффициента диффузии по скорости продвижения фронта постоянной концентрации использован в работах 57,58. Эксперимент проводили в условиях диффузии вещества в тело конечных размеров, а не в полубесконечное тело, как обычно. При условии 0,4 <С х/1 < 0,9 (где / — половина толщины образца) для определения D применимо уравнение:

(9.3)

Коэффициент D можно найти по тангенсу угла наклона прямой в координатах lnfcos [я(/ — х)/21]} — /. Таким образом, при использовании данного метода расчета D знание концентраций электролита в полимере не требуется.

Определение коэффициента диффузии H2S04 по методу Матано с авторадиографической регистрацией концентрационных профилей описано в работе59.

В последние годы появились методы определения концентрации пенетрантов в микрообъемах полимеров — рентгеновский эмиссионный спектральный анализ60 и электронный микрозонд61. Можно полагать, что использование этих методов приведет к широкому применению методик определения диффузионных характеристик на основании данных о распределении пенетранта в полимере и позволит более детально изучить механизм переноса электролитов в полимерах.

Специфическими методами оценки диффузии электролитов является группа методов, базирующихся на измерении электрического сопротивления полимера, контактирующего с раствором электролита. Все они основаны на предположении о том, что электролиты диффундируют в полимерах в виде ионов. Следовательно, если в переносе электролитов участвуют нейтральные частицы, то указанным способом их перенос нельзя обнаружить. Однако и в тех случаях, когда в переносе вещества участвуют только ионы, вычисление таких характеристик, как проницаемость и-коэффициент диффузии, по данным об электропроводности до сих пор затруднительно. Ниже приведены примеры, иллюстрирующие это положение.

Электропроводность тела зависит от числа и подвижности носителей зарядов62:

YBCT™S (9-4)

i

где учет — истинная электропроводность тела; п\ — число частиц

/-того вида с зарядом q и подвижностью и в 1 см3.

Проницаемость тоже зависит от количества и подвижности диффундирующих частиц. Вследствие этого между количеством вещества, проникшего через мембрану за единицу времени, и его электропроводностью существует линейная связь2. Однако она не однозначна и параметры этой связи в настоящее время не могут быть определены без дополнительного измерения потоков. Поэтому измерение электропроводности мембраны не дает количественной характеристики ее проницаемости.

Существует несколько методов определения коэффициента диффузии с помощью измерений во времени электрического сопротивления полимерной мембраны, погруженной в раствор электролита. Согласно одному из них 63,64, эксперимент заключается в определении времени начала прохождения тока через мембрану, исходное электрическое сопротивление которой велико. Коэффициент диффузии вычисляют по уравнению

(9-5)

где а = 2 — 2,5.

Этому методу присущи те же недостатки, что и ^методу расчета коэффициента диффузии с помощью определения «глубины проникновения» по уравнению (9.2). По существу расчетные уравнения аналогичны, а коэффициент диффузии зависит от чувствительности применяемого гальванометра. Правда, в последнем случае зависимость менее резко выражена: определяемое в эксперименте время входит в уравнение (9.5) в первой степени, а расстояние входит в уравнение (9.2) в квадрате. Коэффициенты диффузии, найденные указанным методом, не сравнивали с коэффициентами диффузии, полученными иными путями.

Попытки вычислить коэффициент диффузии с помощью уравнений, описывающих изменение электропроводности мембраны по мере диффузии в нее электролита, представляются наиболее обоснованными 65~67. Однако при выводе уравнений принята линейная зависимость между удельным электрическим сопротивлением полимера и концентрацией в нем электролита, хотя в работе68 и в других работах показано, что эта зависимость более сложная. Коэффициенты диффузии азотной кислоты в полиэтилене НП, определенные указанным методом, оказались почти на три порядка ниже, чем найденные по данным о кинетике сорбции26: (3—9) X X Ю~10см2/с вместо 2-10~7 см2/с.

В работе69 расчет коэффициента диффузии основан на .неверной предпосылке о пропорциональности между силой тока, протекающего через образец, и «средней концентрацией» электролита в полимере. При этом игнорируется влияние распределения электролита в полимере на его электрическое сопротивление, что является важным фактором, так как полимер мо

страница 73
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95

Скачать книгу "Проницаемость полимерных материалов" (1.79Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
принтер купить
наружная реклама объемные буквы москва
ручки кнобы поворотные
журнальные столики на заказ

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.10.2017)