[发明专利]一种用于测定溶液渗透性能的装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测定溶液渗透性能的装置，具体的说是一种溶液透过薄膜的渗透率的测定装置。

背景技术

膜分离技术是目前研究的热点。平板无孔膜具有最为简单的结构，在膜材料渗透性的实验性研究中被广泛应用。一般使用渗透系数(P)比较不同的平板无孔膜的渗透性能。渗透系数的测定一般使用渗透池法，其计算公式为：

P=VB×dCA×A×ΔCBΔt---(1)]]>

其中，V_B为标定池中溶液的体积，d为膜样品的厚度，C_A为被测溶液的浓度，A为膜样品的有效渗透面积，ΔC_B为从标定池中取样两次的待测物质的浓度变化量，Δt为从标定池中取样两次的时间间隔。

平板无孔膜渗透系数的测量方法及其原理在文献中已有大量报导。此测量方法基于准稳态近似的处理方法，即假设在测试过程中，膜中待测物的浓度梯度恒定，溶液池中的溶液浓度不变，标定池中的溶液是均匀的。采用现有技术对平板无孔膜的渗透系数进行测量时，很难满足上述准稳态近似的条件，影响了测量计算的精确性。

另一方面，由于温度对膜渗透性能的影响非常明显，在不同温度下测定膜渗透系数也很重要。现有技术通常是将该渗透测试装置整体置于一恒温设备(如恒温浴、恒温箱等)中。但是实际操作中，标定池中的溶液必须处于搅拌状态以保持溶液的均匀性，同时需要从标定池中频繁取样以获得标定池中待测物的浓度随时间的变化关系。因此，需要对恒温设备进行改造，大大降低了测量装置的易用性。

此外，由于平板无孔膜一般用于实验室中小面积样品的研究，因此测试装置应当尽量简单且使用实验室中常用装备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种被测溶液温度及浓度均可控的，用于测定溶液渗透性能的装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于测定溶液渗透性能的装置，包括A、B两个组件及待测薄膜，

A组件由外管及穿置于外管内的内管构成，内管的一端封闭、另一端开口、且内管的开口端从外管内伸出，在其伸出端设置有固定夹板，于内管的两端分别设置有液体的进出口；外管的一端与内管的外壁相密闭固接，另一端封闭或与内管的外壁相密闭固接，于内管的外壁面和外管的内壁间形成一密闭腔，于外管的两端分别设置有液体的进出口；

B组件由外管及穿置于外管内的内管构成，内管的一端封闭、另一端开口、且内管的开口端从外管内伸出，且于伸出端设置有固定夹板，于内管上设置有液体的加入口，其同时作为取样口；外管的一端与内管的外壁相密闭固接，另一端封闭或与内管的外壁相密闭固接，于内管的外壁面和外管的内壁间形成一密闭腔，于外管的两端分别设置有液体的进出口；

A组件的内管开口端与B组件的内管开口端的形状大小相同，二者相对设置，待测薄膜置于A组件与B组件的内管开口端之间，A组件与B组件的内管开口端通过A组件和B组件上的固定夹板相对固接。

于A组件内管的液体出口端设置有测温设备，如：温度计、微型温度传感器或热电偶。于A组件和B组件的内管中均放置有搅拌磁子，A组件和B组件置于磁力搅拌器上。

所述装置可用于测定溶液透过薄膜的渗透率，具体过程为，

1)于A组件和B组件的内管中分别置入搅拌磁子后，通过A组件和B组件上的固定夹板将待测薄膜夹紧于A、B二组件开口端之间，并将此固接好的测定溶液渗透性能的装置固定于磁力搅拌器上；

2)A组件、B组件外管的进液口通过一液泵分别与盛有传热介质的液体储罐出液口管路连接，A组件、B组件的外管的出液口通过管路分别与液体储罐的进液口相连，开启液泵使A组件、B组件外管中的液体分别与液体储罐内液体构成循环回路；