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Die Bewertung der Sauerstoffbarriereleistung von Polymermaterialien ist seit langem eine herausfordernde Aufgabe für Forscher und Ingenieure.und anfällig für verschiedene StörfaktorenAllerdings könnte ein neuer Ansatz, der die Polarographie einsetzt, diesen Bereich revolutionieren.

In diesem Artikel wird eine innovative Methode zur Bestimmung des Sauerstoffdurchlässigkeitskoeffizienten von Polymerfolien in wässrigen Lösungen durch polarographische Messung untersucht.Es bewertet die Sauerstoffbarrierefähigkeit eines Materials, indem es misst, wie schnell Sauerstoff durch die Membran durchdringtDiese Technik befasst sich elegant mit mehreren Herausforderungen, die den herkömmlichen Messverfahren innewohnen, und macht die Permeabilitätsprüfung effizienter und genauer.

Polarographie ist eine elektrochemische Analysemethode, die das Verhältnis zwischen Strom und Spannung während der Elektrolyse untersucht, um die Zusammensetzung und Konzentration der Substanz zu analysieren.In diesem Antrag, verwenden Forscher die Polarographie, um den Sauerstoffdurchläuferprozess durch Polymermembranen zu überwachen.

Die Versuchsanlage besteht aus einem Behälter, der von der Prüfpolymermembran geteilt ist und auf beiden Seiten wässrige Lösungen enthält.Durch starkes Rühren dieser Lösungen werden Grenzschichtwirkungen, die die Messwerte verzerren könnten, effektiv minimiertDas Grenzschichtphänomen bezieht sich auf den Konzentrationsgradienten, der sich in der Nähe von Membranoberflächen aufgrund eines langsameren Flüssigkeitsflusses bildet, der die Sauerstoffdiffusion beeinträchtigen kann.Durch starkes Rühren, können Forscher diesen Gradienten praktisch eliminieren und so die intrinsische Durchlässigkeit der Membran genauer messen.

• Rührgeschwindigkeit:Durch die Veränderung der Rührgeschwindigkeiten wurden die Auswirkungen der Grenzschicht auf die Permeabilitätskoeffizienten bewertet.Hinweis auf erfolgreiche Beseitigung von Grenzschichtstörungen.
• Membrandicke und -fläche:Die Änderung dieser Parameter ermöglichte die Überprüfung ihrer Beziehung zu den Durchlässigkeitskoeffizienten.Die Durchlässigkeitsrate sollte direkt proportional zur Membranfläche und umgekehrt proportional zur Dicke sein.Die experimentelle Bestätigung dieser Zusammenhänge bestätigte die Genauigkeit der Methode weiter.

• mit einer Breite von mehr als 20 mm,Ein Fluorpolymer mit außergewöhnlicher chemischer Stabilität und Wärmebeständigkeit, das häufig in korrosionsbeständigen Materialien verwendet wird.
• Polystyrol (PS):Ein vielseitiger Kunststoff, der in Verpackungen und Elektronik weit verbreitet ist.
• Polydimethylsiloxan (PDMS):Ein flexibler, atmungsaktiver Silikonkautschuk, der häufig in Medizinprodukten und Versiegelungsanwendungen verwendet wird.
• mit einer Breite von mehr als 20 mm,Modifiziert durch Copolymerisation, um Eigenschaften wie Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit zu verbessern.
• mit einem Durchmesser vonHochabsorbierende Polymere, die häufig in Kontaktlinsen und Medikamentenversorgungssystemen vorkommen.

Diese vielfältige Auswahl an Materialien zeigt die breite Anwendbarkeit der Methode für verschiedene Polymertypen und industrielle Anwendungen.

• Mehrfache Messungen aus einzelnen Proben:Durch die Anpassung der Membranfläche können die Forscher wiederholte Tests an derselben Probe durchführen, wodurch die Zuverlässigkeit der Daten verbessert wird.
• Schnelle Bewertung:Für Materialien mit niedrigen Durchlässigkeitskoeffizienten (P_M≤ 30 × 10^-10cm³(STP) - cm/cm^{- 2}-sec-cmHg), können in einer einzigen Messung genaue Ergebnisse erzielt werden, wodurch die Testzeit erheblich verkürzt wird.
• Bestimmung der absoluten Permeabilität:Die Methode misst die intrinsischen Durchlässigkeitskoeffizienten direkt, ohne dass Referenznormen erforderlich sind.

Diese auf Polarographie basierende Methode zur Beurteilung der Sauerstoffdurchlässigkeit in Polymerfolien kombiniert einfache Bedienung, schnelle Messung und breite Anwendbarkeit.Forschung und Industrie ein leistungsfähiges neues Werkzeug bietenDie künftigen Entwicklungen könnten ihre Anwendung auf weitere Materialtypen erweitern und sie mit ergänzenden Analysetechniken kombinieren, um eine umfassendere Materialcharakterisierung zu ermöglichen.

Durch die präzise Kontrolle der Versuchsbedingungen und die empfindlichen Erkennungsfähigkeiten der Polarographie können wir nun die Sauerstoffbarriereleistung von Polymermaterialien genauer bewerten.Dieser Fortschritt wird die Auswahl und Anwendung von Materialien in zahlreichen Bereichen beeinflussen, von Lebensmittelverpackungen bis hin zu Medizinprodukten und anderen sauerstoffempfindlichen Anwendungen.