Порометры и порозиметры

В линейке Anton Paar Quantatec представлены ртутные порозиметры серии PoreMaster и анализатор сквозных пор серии Porometer 3G.

Работа данных приборов основана на взаимодействии жидкости (смачивающей или несмачивающей) с внутренней поверхностью пор.
Для анализа сквозных пор используется смачивающая жидкость.
Для анализа общей пористости используется ртуть.
Теоретические основы и принципы общие для обоих методов и основаны на связи диаметра пор с давлением жидкости. 
Таким образом, можно значительно расширить возможности анализа пор и исследовать
макропоры с помощью ртутной порометрии и только сквозные поры с помощью порометрии капиллярного потока.

Анализ сквозных пор.

Метод порометрии капиллярного потока был разработан как продолжение классического измерения «точки пузыря» в одной точке. Он просто измеряет максимальный размер пор путем определения давления, при котором первый поток пузырьков обнаруживается в образце, который покрыт смачивающей жидкостью. Он использовался в течение многих лет и был подробно описан в нескольких стандартах, таких как метод определения точки пузырька, описанный в ARP901A (Общество автомобильных инженеров).

Метод точки пузырька дает только самый большой размер пор, тогда как метод капиллярной порометрии расширяет его, чтобы получить полное распределение пор по размерам.

В стандарте ASTM F316-03 (2011) описан метод испытаний для определения характеристик пор мембранных фильтров по размеру точки кипения и испытанию пор в среднем потоке. Quantachrome Porometer серии 3G реализует этот метод и предоставляет гораздо больше информации.

Флагманский порометр имеет самый широкий диапазон измерения размера пор в серии, с возможностью измерения как низкой, так и высокой скорости потока в стандартной комплектации. Способность к давлению до 500 фунтов/кв. дм позволяет быстро и воспроизводимо измерять размеры пор от 500 мкм до 13 нм. Гибкость измерений позволяет использовать 3G Zh для исследовательских приложений. 

Ртутная порозиметрия

Ртутная интрузионная порозиметрия - это метод измерения размера пор, основанный на физическом принципе, согласно которому нереакционноспособная, не смачивающая жидкость проникает в мелкие поры, если приложено достаточное давление. Существует хорошо известное соотношение, которое описывает давление, необходимое для нагнетания жидкой ртути в поры определенного диаметра, называемое уравнением Уошберна:

D = - 4 Υ ( cosθ )/P 

P = давление, D = Диаметр пор, θ = угол между поверхностью ртути и стенкой пор, Υ = поверхностное натяжение ртути

Измерение объема ртути, которая поглощается образцом в зависимости от увеличения давления, позволяет вычислять размер пор и определять распределение пор по объему для пор, доступных с внешней стороны материала.

Использование приборов, способных измерять давление от 0,2 до 60000 PSI, таких как POREMASTER®, можно измерять поры от 3,6 нм до 1100 мкм.

Применение ртутных порозиметров: 

Компоненты аккумуляторов

Емкость электролита и свойства переноса  через батареи определяются пористостью их компонентов.

Анализ костей и зубов Пористость важна в процессах стимулирования роста и разрушения костей и зубов.

Катализаторы

Движение реагентов и продуктов из активных каталитических центров происходит через поры. См. методы ASTM D4282-12 и

D6761-07 (2012).

Керамика и огнеупоры Структурные свойства и профили отверждения оптимизируются за счет контроля размера и объема пор.

Фильтры

Механические свойства, такие как емкость, прочность, надежность, являются функциями распределения объема пор.
Медицинское оборудование

Структура пор важна для обеспечения желаемой скорости выделения и / или роста биосовместимых компонентов.

Бумага и пигменты

Структура пор бумаги с покрытием оказывает существенное влияние на их внешний вид и возможность печати.

Фармацевтические препараты

Механические свойства и растворимость таблеток зависят от размера и объема пор

Полимеры

Анализ размера и объема пор в полимерах и для обнаружения структурных изменений, возникающих под  высоким давлением.

 

Почвы и горные породы

Пористость почв и горных пород помогает понять газовые и жидкие потоки и запасы. См. ASTM D4404-10.