膜孔径分析仪

在上述各种方法中，气液和液液排出法使用最为简单，因而在业界得到了最广泛的应用。气液排出法的弊端在于不适宜测量小孔径，而液液排出法则不宜测量较大的孔径。对气液排出法而言，由于气液界面张力较大，只能通过加大气体压力来测量更小的孔径，但是高压易导致漏气、样品变形、压力降等一系列问题，其适宜的测量范围是80纳米至300微米。对液液排出法而言，由于液液界面张力较小，在测量较大孔径时只需极小的压力，因而压力的测量误差较大，其最佳测量范围是10纳米至200微米。GaoQ - PSDA系列孔径分析仪可将两种功能结合起来，无需高压即可测量2纳米至300微米的孔径，这对有机膜的测量十分关键。有机膜在高压的作用下会导致孔道挤压变形或封堵，从而使高压下的测量结果完全失去了意义。许多有机膜是管式或中空纤维式的，其强度也根本乃受不了太高压力。

另外，膜材料的表面孔径(亦即"孔口")分布对膜材料与过滤性能也有重要意义，特别是在膜材料表面沉积功能涂层时，更需要测量表面孔口。而GaoQ PSDA系列孔径分析仪还具有表面孔口的测量功能，能够对各种膜材料的孔径分布进行更全面的分析，是膜材料开发、筛选、生产所必不可少的分析仪器。

参考资料:

1. Y. Huang, J. Yu. Method of determining surface pore mouth diameter distribution of porous material. US Patent 8528384, 2009.

2. 黄彦，俞健. 一种测量多孔材料表面孔口直径分布的方法. ZL200810244140.8, 2008.

膜分离已被广泛用于化工、医药、环保、食品等工业。对于大多数微滤、超滤和纳滤膜而言，膜的分离作用是通过膜孔径的筛分来实现的，因此膜孔径的测量对于膜材料十分重要。膜材料孔径分析的方法很多如压汞法、泡点法、液-液排除法、悬浮液过滤法、气体渗透法、断面直接观测法等。

压汞法是借助外力，将汞压入干燥的多孔样品中，测定渗入样品中的汞体积随压力的变化关系，并据此计算样品的孔径分布。该法将不透气的U形孔也折算进去，因此测定结果的参考价值不大。

悬浮液过滤法是以球形粒子悬浮液为介质，使用待测样品对其进行错流过滤，对比原悬浮液和透过液中粒子粒度分布的变化即可计算孔径分布，透过液中最大粒子的直径，即为该多孔材料的最大孔径。当然，以固体粒子悬浮在气体中形成的气溶胶来取代悬浮液也可以。悬浮液过滤法所需分析设备与操作过程都很复杂，投资大、分析成本高。

泡点法又被称为气液排出法和毛细流动法，其原理是:当孔道被液体润湿剂封堵时，由于润湿剂表面张力的作用，此时如果用气体把孔打开的话，则需要给气体施加一定的压力，而且孔越小则开孔所需压力越大。通过对比多孔材料在干燥与湿润状态下压力与气体流量之间的关系曲线，按照一定的数学模型计算就可获得样品的孔径分布。需要强调的是，泡点法所测得的孔径是指孔道的最窄处即"孔喉"的直径。

液液排除法的原理与泡点法类似，也用于测量孔喉，只不过是采用与润湿剂互不相溶的另一种液体代替气体作为开孔剂。