多孔隔膜法

多孔隔膜法，是一種測定低分子量聚合物的數均分子量的方法。此法通過測定蒸氣壓下降確定試樣的分子量。此法是基於氣體分子的擴散速度與分子量的平方根成反比，從而使不同分子量的氣體分離開來。

基本介紹

• 中文名：多孔隔膜法
• 外文名：porous disc method
• 作用：測定低分子量聚合物的數均分子量
• 所屬類別：化學工程術語

簡介

多孔隔膜法，是一種測定低分子量聚合物的數均分子量的方法。此法通過測定蒸氣壓下降確定試樣的分子量。測定方法是將足夠的壓力加於聚合物溶液中以阻止儲器中的溶劑向溶液進行等溫蒸發（滲透）。儲器是一根含有溶劑的圓柱管，管的上口被襯有多孔隔膜的漏斗封住，而密閉池內充滿了溶液。

多孔隔膜法的原理

此法是基於氣體分子的擴散速度與分子量的平方根成反比，從而使不同分子量的氣體分離開來。實際情況如圖1所示，將氣體加壓，使之強制擴散並通過有許多小孔的隔膜。為防止孔內分子相互間的衝撞，要求隔膜的孔徑在氣體平均自由程以下。這種方法與所熟知的氣體擴散法濃縮鈾的原理相同，但鈾的濃縮因涉及分子量差異極小的重分子間的分離，故只有很小的理論分離係數。與此相反，分子量較大的氪、氙等與分子量較小的空氣等普通氣體之間可得到較大的理論分離係數。因此，這樣大的分離係數在工藝上若能實現的話，那么只要讓氣體通過幾次膜，就能將氣體分離開來，並濃縮到任意的濃度。

圖1

實際的系統如圖2所示，由裝有隔膜的回收筒、輸送氣體的壓縮機和去除壓縮熱的熱交換器組成一個單元，構成了一級。各級的供氣約有一半可通過隔膜（輕組分的富集），經壓縮後，成為下一級的供氣。剩下的另一半未通過隔膜的氣體與前級的供氣匯流在一起，由此經過幾級反覆操作，即構成所謂對流循環型級聯裝置。

圖2

多孔隔膜法的優點

多孔隔膜法的優點是不受振動對流等影響。而且由於多孔隔膜中有相當高的濃度梯度，擴散所需時間大為縮短。但是它不是一種絕對方法，因為小孔的平均截面積A及小孔的有效長度l均不能直接精確測定，而是用一個已知擴散係數的校正溶液如氯化鉀（KCI）測定儀器常數A/l。由於相對分子質量及分子形狀不同，所得儀器常數對待測液來說未必正確。同時隔膜中會吸附小氣泡或擴散分子而導致實驗結果產生誤差。