Blog Details

Đánh giá hiệu suất rào cản oxy của vật liệu polyme từ lâu đã là một nhiệm vụ đầy thách thức cho các nhà nghiên cứu và kỹ sư.và nhạy cảm với các yếu tố can thiệp khác nhauTuy nhiên, một cách tiếp cận mới sử dụng phân cực có thể cách mạng hóa lĩnh vực này.

Bài viết này khám phá một phương pháp sáng tạo để xác định hệ số thấm oxy của các tấm polymer trong dung dịch nước bằng cách đo polarographic.nó đánh giá khả năng rào cản oxy của vật liệu bằng cách đo tốc độ oxy xuyên qua màngKỹ thuật này giải quyết một cách thanh lịch một số thách thức vốn có trong các phương pháp đo lường thông thường, làm cho kiểm tra độ thấm hiệu quả và chính xác hơn.

Polarography là một phương pháp phân tích điện hóa kiểm tra mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp trong quá trình phân điện để phân tích thành phần và nồng độ chất.Trong đơn này, các nhà nghiên cứu sử dụng polarography để theo dõi quá trình thấm oxy thông qua màng polymer.

Thiết lập thí nghiệm bao gồm một thùng chứa được chia bởi màng polymer thử nghiệm, với dung dịch nước ở cả hai bên.Chuyển động mạnh mẽ các dung dịch này có hiệu quả giảm thiểu các hiệu ứng lớp ranh giới có thể làm sai lệch kết quả đoHiện tượng lớp ranh giới đề cập đến gradient nồng độ hình thành gần bề mặt màng do lưu lượng chất lỏng chậm hơn, có thể can thiệp vào sự khuếch tán oxy.Bằng cách thực hiện hỗn hợp mạnh mẽ, các nhà nghiên cứu có thể loại bỏ hầu như gradient này, cho phép đo chính xác hơn về độ thấm nội tại của màng.

• Tốc độ xáo trộnBằng cách thay đổi tốc độ xáo trộn, các nhà nghiên cứu đã đánh giá tác động của lớp ranh giới đối với hệ số thấm.chỉ ra việc loại bỏ thành công sự can thiệp của lớp ranh giới.
• Độ dày và diện tích màng:Thay đổi các thông số này cho phép xác minh mối quan hệ của chúng với hệ số độ thấm.Tỷ lệ thâm nhập nên tỷ lệ trực tiếp với diện tích màng và tỷ lệ ngược với độ dàyViệc xác nhận bằng thí nghiệm các mối quan hệ này đã xác nhận thêm tính chính xác của phương pháp.

• Polytetrafluoroethylene (PTFE):Fluoropolymer có độ ổn định hóa học đặc biệt và chống nhiệt, thường được sử dụng trong các vật liệu chống ăn mòn.
• Polystyrene (PS):Một loại nhựa linh hoạt được sử dụng rộng rãi trong bao bì và điện tử.
• Polydimethylsiloxane (PDMS):Một loại cao su silicone linh hoạt, dễ thở thường được sử dụng trong các thiết bị y tế và các ứng dụng niêm phong.
• Poly-4-methyl-1-pentene-acrylate copolymer:Được sửa đổi thông qua đồng phân để tăng cường các tính chất như chống nhiệt và sức mạnh cơ học.
• Hydrogel:Polymers hấp thụ cao thường được tìm thấy trong kính áp tròng và hệ thống phân phối thuốc.

Sự lựa chọn vật liệu đa dạng này chứng minh khả năng áp dụng rộng rãi của phương pháp trên các loại polymer khác nhau và các ứng dụng công nghiệp.

• Các phép đo nhiều lần từ các mẫu đơn:Bằng cách điều chỉnh diện tích màng, các nhà nghiên cứu có thể tiến hành nhiều lần thử nghiệm trên cùng một mẫu, tăng độ tin cậy dữ liệu.
• Đánh giá nhanh:Đối với vật liệu có hệ số thấm thấp (P_M≤30 × 10^-10cm³(STP) -cm/cm⁻²-sec-cmHg), kết quả chính xác có thể được thu được trong một phép đo duy nhất, giảm đáng kể thời gian thử nghiệm.
• Xác định độ thấm tuyệt đối:Phương pháp đo trực tiếp hệ số thấm nội tại mà không yêu cầu các tiêu chuẩn tham chiếu.

Phương pháp dựa trên polarography này để đánh giá độ thấm oxy trong các tấm polyme kết hợp tính đơn giản trong hoạt động, đo nhanh và có thể áp dụng rộng rãi,cung cấp cho các nhà nghiên cứu và ngành công nghiệp một công cụ mới mạnh mẽNhững phát triển trong tương lai có thể mở rộng việc sử dụng nó đến các loại vật liệu bổ sung và kết hợp nó với các kỹ thuật phân tích bổ sung để cung cấp đặc điểm vật liệu toàn diện hơn.

Thông qua kiểm soát chính xác các điều kiện thí nghiệm và khả năng phát hiện nhạy cảm của polarography, chúng ta có thể đánh giá chính xác hơn hiệu suất rào cản oxy của vật liệu polymer.Sự tiến bộ này sẽ thông báo sự lựa chọn vật liệu và ứng dụng trên nhiều lĩnh vực, từ bao bì thực phẩm đến các thiết bị y tế và các ứng dụng nhạy cảm với oxy khác.