【宁波大学】全自动膜孔径分布测定仪

　　【全自动膜孔径分布测定仪】

　　功能、作用介绍：

　　微孔膜是一种筛孔选择性滤膜，具有通量大，跨膜压差小的优点，在化工、医药、食品、水处理、环保、电子工业等各行业有广泛应用，是比较重要的膜种，其分离性能主要受通孔数和孔径的影响。评价一个膜的好坏需要测定膜中通孔的孔径分布情况，好的膜要求膜孔径分布窄，膜内通孔多，所以膜内通孔的孔径分布是评价膜性能好坏的很重要的参数，需要精确测量。

　　全自动膜孔径分布仪的原理基于ASTM标准的泡点-流速法，测定微滤膜的有效通孔分布。这种方法首先使膜孔中充满液体，再逐渐增加膜两侧气体的跨膜压差，测定相应跨膜压差下气体通量。根据Laplace定律跨膜压差p与孔径r之间存在以下关系式：，其中σ为浸润液的表面张力，θ为浸润液与材料之间的接触角，孔径小于r的充满液体的膜孔不能被气体吹通，气体不能从这些膜孔中透过膜，只有孔径大于等于r的膜孔能被气体吹通，气体从打开的大孔中透过，透过速率遵循Hagen-Poiseuille方程：，据此可以根据前述跨膜压差-气体通量的实测数据计算出膜孔径分布数据。

　　目前ASTM标准中膜孔径测定也是需要人工控制气压等测定条件，人工采集压力、流量等测量数据用于膜孔径的计算，存在误差大，操作不便等缺点。因此我们采用自动化技术根据上述原理开发了全自动膜孔径分布测定仪，实现了在计算机上实时自动化控制并采集测量数据，利用自主开发的软件对数据进行后台处理，计算出膜中每一孔径下对应的通孔数目、膜孔面积、膜通量。在此基础上对人机操作界面进行优化，以图表的形式实时显示、储存和打印上述三种孔径分布曲线，且可对历史测定的数据进行调阅和打印。

　　全自动膜孔径分布测定仪自开发运行至今已历时五年，其软件和硬件都在长期的试验中得以验证，并不断矫正和完善，用于食品工程、食品安全、生物工程等专业学生的液体除菌过滤系列创新开放实验的教学，取得了良好的效果。实验指导手册见附件。

　　仪器性能参数：

　　1 配备全自动孔径分布测定仪工作站，采用泡点-流速法自动测定“膜孔径—有效通孔数”、“膜孔径—有效通孔面积”、“膜孔径—通量贡献值”分布数据，并同时提供孔径范围、孔数平均孔径、孔面积平均孔径、通量平均孔径等数据;

　　2 在膜样品力学性能足够的前提下，仪器可测定的孔径范围为0.07~10微米，孔径的测定跨度为0.005微米;

　　3 工作压力0-1000kPa;

　　4 流量计范围0-40000mL/min;

　　5 可测定在设定压力下的膜气体通量、液体通量;

　　6 配备专用膜测试池配件，可测定平板膜、中空纤维膜等不同类型的滤膜性能;

　　7 仪器尺寸： 100cm(L)×50cm(W)×130cm(H)

　　仪器检测优势：

　　1 对样品无损害，可重复多次检测，测定过程中所用试剂安全无毒

　　2 自动化控制，快速、方便、简洁