ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ продиффундировавших веществ из "Физико-химическая стойкость полимерных металлов в условиях эксплуатации" Химический анализ. Сущность анализа заключается в поглощении растворителем или химическим реагентом продиффундировавших веществ с последующим их количественным определением. В этом случае поток газа-носителя, омывающего нижнюю поверхность образца — мембраны и удаляющего из нижней камеры проникшее вещество на анализ, пропускается через 2—3 последовательно соединенных барботера с растворами поглотителя. Достоинствами химического анализа является возможность определения малых количеств веществ, высокая специфичность отдельных реакций, количественное определение индивидуальных веществ в сложных многокомпонентных смесях паров. В отдельных случаях химический анализ может применяться в сочетании с хроматографическим (например, для оценки влагопроницаемости полимерных мембран используют карбид кальция, выделивший из него ацетилен анализируют на хроматографе [15]). [c.193] Основной недостаток — большая трудоемкость и организационные затруднения при проведении длительных опытов. [c.193] Эти детекторы позволяют проводить раздельный и суммарный анализ практически всех низкомолекулярных жидкостей и их паров [16—18]. [c.194] Принципиальная схема установки для определения проницаемости полимерных мембран хроматографическим методом анализа приведена на рис. VI.2. Основными элементами такой установки являются диффузионная ячейка /, детектор 2 с электронным по-тенциометром 4, система газоснабжения 3,6 л хроматографические колонки 5. В установке применяют диффузионные ячейки, представляющие собой две камеры, разделенные испытуемой полимерной мембраной. Одна из камер является измерительной, другая служит для заполнения жидкостью или паром, используемыми при испытании. [c.194] Количество вещества, прошедшее через полимерную мембрану в измерительную камеру, можно определить тремя способами отбор некоторого постоянного объема из измерительной камеры с помощью шприца с последующим введением в анализирующую схему хроматографа периодическая промывка измерительной камеры газом-носителем непрерывный отбор проникшего через полимерную мембрану вещества с помощью газа-носителя. [c.194] Масс-спектрометрический анализ. Этот вид анализа еще не получил достаточно широкого распространения при исследовании проницаемости полимеров ввиду сложного аппаратурного оформления. Тем не менее высокая чувствительность [до 10 кг/(м-с) по СН4], а также возможность создавать вакуум с остаточным разрежением до 1,3-Ю Па, обусловливают перспективность этого метода анализа, особенно для паров низкомолекулярных жидкостей. Достоинством анализа является возможность оценки суммарной проницаемости смесей паров и исследование процессов переноса паров через малопроницаемые полимерные образцы. [c.195] Принцип анализа состоит в следующем. Диффузионную ячейку включают в схему масс-спектрометра так, что одна камера соединяется с источником исследуемого вещества, другая — с ионным источником масс-спектрометра. Вариант схемы установки приведен на рис. VI.3. [c.195] Подробное описание конструкций диффузионных установок с масс-спектрометрами, а также анализ полученных экспериментальных результатов приведены в ряде работ [19]. [c.195] В последнее время появились работы по определению концентрации продиффундировавших в микрообъемы полимеров веществ с использованием рентгеновского эмиссионного спектрального анализа [20] и электронного микрозонда [21]. [c.195] Однако данные методы анализа пока не получили широкого распространения ввиду сложности аппаратурного оформления и необходимости в высококвалифицированных специалистах по обслуживанию аппаратуры. Тем не менее эти методы перспективны, особенно при изучении механизма процесса переноса жидкостей и их распределения в полимерном материале. [c.196] Электрохимический анализ. Электрохимический анализ применим к электролитам. При анализе определяют или удельное объемное электрическое сопротивление образца полимера, находящегося в контакте с жидкой средой, или электропроводность раствора, в который переходит электролит, или pH дистиллята, в который через полимерную мембрану проникают ионы кислот и щелочей. [c.196] Способ определения снижения удельного объемного электрического сопротивления полимерных образцов заключается в измерении во времени изменения силы электрического тока, проходящего через полимерный образец, который контактирует с раствором. При этом предполагают, что существует линейная зависимость удельного электрического сопротивления полимера от концентрации в нем электролита [22, 23]. [c.196] Достоинства перечисленных выше способов оценки количества проникшей среды заключаются в относительно простом аппаратурном оформлении, достаточно высокой чувствительности, определяемой чувствительностью используемых современных измерительных приборов, возможности анализа сложных смесей электролитов. Однако им присущи и существенные недостатки. На точность количественных определений может влиять встречная диффузия дистиллята (поглотителя) [26, 28] не всегда соблюдается линейность зависимости удельного электрического сопротивления полимера от концентрации в нем электролита [29] возможна избирательная диффузия ионов по данным этого способа нельзя судить о распределении концентрации жидкости в полимерном материале ограничен набор жидких сред, определение которых возможно. [c.197] Разновидностью способа является измерение pH дистиллята, в который поступает электролит, проникший через полимерный материал [30]. [c.197] Радиометрический анализ. Этот анализ можно разделить на две группы. К одной группе относятся методы оценки радиоактивности проникающих жидкостей, например электролита с мечеными атомами, который, проникая через полимерный материал, увеличивает радиоактивность поглотителя, обычно воды [31 ], и методы разделения полимерной ме 1браной растворов одного и того же вещества равных концентраций, один из которых содержит радиоактивную добавку. О проницаемости судят по нарастанию активности во втором растворе [32]. [c.197] На рис. VI.6 приведена принципиальная схема установки для определения диффузии жидкостей через полимерные материалы с использованием радиометрического анализа. [c.198] Достоинством радиометрического анализа является универсальность и возможность оценки распределения концентрации диффундирующей среды по объему полимера. К недостаткам следует отнести сложность работы с радиоактивными изотопами, невозможность получения широкого набора веществ с мечеными атомами достаточной продолжительности жизни и нужной энергии излучения. [c.198] Вернуться к основной статье