[发明专利]一种用于测定离子交换膜孔径的装置

说明书

技术领域

本发明属于高分子功能膜材料性能测定领域，具体涉及一种用于测定离子交换膜孔径的装置。

背景技术

在我国，离子交换膜的选择透过性在88%~94%之间，严重阻碍了离子交换膜在工业方面的应用。湿法冶金工业溶液体系较为复杂，对膜的性能要求较高，尤其是在膜的选择透过性方面。离子交换膜的基础理论为“双电层排斥—孔道封闭—空穴传递”，即膜孔径是影响离子交换膜选择透过性之一，由于离子交换膜上不均匀的大孔径很容易造成离子泄漏，从而降低了离子交换膜的选择透过性。因此，要提高膜的选择透过性，了解并准确测定膜面上孔径的分布及大小是关键问题所在。

目前，离子交换膜孔径的测定多采用扫描电镜法直接观察膜表面的情况，并计量孔个数。但由于采用的数据处理数学模型不同，得出的孔分布情况也不同，而且扫描电镜价格较贵，操作复杂，不适合大规模应用。

发明内容

本发明目的：为了准确测定离子交换膜的膜孔径分布及大小，本发明提供一种测定离子交换膜膜孔径的装置，此装置可大大减少观测气泡时误差，且制作成本低、简单易操作、测定结果准确可靠、可大规模应用。

本发明的技术方案是：

一种用于测定离子交换膜孔径的装置，包括气体循环系统、进气室、样品室、气泡检测器、液体循环系统。所述的样品室上方盛有有机溶液，所述的气体循环系统、液体循环系统分别对应于样品室的左侧和右侧，其特征在于：

（1）气体循环系统由进气口、氩气压缩机、压力调节阀、精密压力表、连通阀、放气阀、气体流量计依次连接完成；

（2）液体循环管路依次由液体流量计、注射阀、溢流阀、加压泵、储液室组成，储液室低于样品室。

所述的气体流量计位于气体循环系统中，其中一端连接进气室。

所述的进气室位于样品室下方，由有机玻璃或者聚四氟乙烯制成，形状为长方体。

所述的样品室包括离子交换膜试样、十字压板及上方的有机溶液，离子交换膜为1张，平行放置，并用两张十字压板粘接且用卡槽固定在样品室中，十字压板材料为聚四氟乙烯。

所述的样品室上方的有机溶液由丙三醇、甘油三脂与水组成，其中丙三醇为80%，甘油三酯为10%，水为10%，此混合液表面张力为一固定值。

所述的气泡检测器与样品室上方溶液平行放置，用于观察测定过程中产生的气泡。

本发明具备的特点：该测定离子交换膜孔径的装置价格低廉，操作简单，测定结果准确，可大规模应用。

附图说明

图1一种用于测定离子交换膜膜孔径的装置结构示意图

1-氩气压缩机，2-压力调节阀，3-精密压力表，4-连通阀，5-放气阀，6-气体流量计，7-进气室，8-样品室（含十字压板及有机溶液），9-气泡检测器，10-液体流量计，11-注射阀，12-溢流阀，13-加压泵，14-储液室，15-离子交换膜试样。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明做详细说明。

如图1所示，一种用于测定离子交换膜孔径的装置，包括气体循环系统、进气室7、样品室8、气泡检测器9、液体循环系统。所述的样品室7上方盛有有机溶液，所述的气体循环系统、液体循环系统分别对应于样品室的左侧和右侧，其特征在于：

（1）气体循环系统由进气口、氩气压缩机1、压力调节阀2、精密压力表3、连通阀4、放气阀5、气体流量计6依次连接组成；

（2）液体循环管路依次由液体流量计10、注射阀11、溢流阀12、加压泵13、储液室14组成，储液室14低于样品室8。

所述的气体流量计6位于气体循环系统中，其中一端连接进气室7。

所述的进气室7位于样品室8下方，由有机玻璃或者聚四氟乙烯制成，形状为长方体。

所述的样品室8包括离子交换膜试样15、十字压板及上方的有机溶液，离子交换膜样品为1张，平行放置，用两张十字压板粘接并用卡槽固定在样品室中，十字压板材料为聚四氟乙烯。

所述的样品室8上方的有机溶液由丙三醇、甘油三酯与水组成，其成分为：丙三醇80%，甘油三酯10%，水10%，此混合液表面张力为一固定值。

氩气经氩气压缩机1、气体循环系统进入进气室7，并通过放气阀4控制其气压；液体通过液体注液系统实现注液。

实施例1