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為什么要進行泡點測試？

最大孔徑，通常稱為泡點 (BP)，是多孔材料最關鍵的性能之一。它決定過濾介質的阻隔性能并影響滲透物質穿過介質的通量。

泡點測試用于確認孔徑等級，這是過濾器的關鍵選擇標準。這在水過濾應用以及制藥和醫療行業中尤其重要，因為它表明可以有效保留的顆粒尺寸程度。

什么是泡點測試？

泡點測試是一種旨在確定克服浸潤液與完全潤濕的過濾介質中的孔之間的表面張力所需的最低壓力的測試。該壓力稱為泡點，并使用楊-拉普拉斯方程轉換為孔徑：

其中 (P) 是將液體從孔中排出所需的壓力，(γ) 液體的表面張力，(θ) 接觸角，(D) 孔徑。當樣品完全潤濕時，我們可以假設接觸角為 0。壓力和直徑之間存在反比關系 - 高泡點壓力對應于小孔徑。

目視泡點測試

ASTM F-316-03 標準定義了檢測到個連續氣泡時的壓力下的泡點。目視起泡點測試如下進行：首先，將多孔樣品浸入裝有浸潤液的容器（儲液器）中。然后，將其放入樣品架中，樣品頂部有過量的測試液體（見圖 2）。

圖2. 視覺泡點測試儀的方案

假設所選液體完全且自發地浸潤測試材料的孔隙。隨后，氣壓緩慢增加（最好以受控的、限定的速率），直到在膜過濾器下游的儲液器中看到“穩定的氣泡流”。個氣泡“穩定流”出現時的壓力稱為泡點壓力。ASTM F-316-03中描述的“泡點”方法基于目視測定，因此受到操作者的主觀性和準確性的影響。

全自動泡點測試儀

泡點測試儀和通孔孔徑分析儀是使用非常靈敏的數字壓力和流量傳感器以及專用流量計來執行泡點測試的自動化儀器。在測量過程中，儀器建立并控制氣壓，同時記錄通過樣品的氣流。事實證明，這是一種更為準確的測量方法。

POROLUX? BP是一款泡點測試儀，旨在以全自動方式確定過濾和分離介質中的最大孔徑。將浸潤的樣品放入樣品夾具或將潤濕的過濾器連接到儀器并選擇一些參數后，即可開始測量。

該儀器能夠在壓力高達 5 bar (75 PSI) 的情況下檢測小至 0.13 μm 的孔隙。

POROLUX? BP 提供快速、準確的結果：

? BP_dPL，這是測量為與用戶定義的壓力增加線性度的偏差的泡點

? BP_x-ml，這是在用戶定義的流速下測量的泡點

圖3. 泡點測試儀POROLUX? BP

BP_x-ml, 以用戶定義的流速測量的泡點

圖4. 25 mm 樣品夾具的橫截面

在該方法中，通過使用達到特定最小流量所需的壓力來測量BP。由于 ASTM F-316-03 規范沒有給出通過樣品所需的最小流量的定義，因此用戶可以選擇特定的流量進行 BP 計算。用戶可以選擇 5 - 150 ml/min 范圍內的流速或“可測量流量”。人們應該知道，根據所選擇的標準，獲得的 BP 可能會有所不同。選擇較高的流量會導致測量的 BP 值較低（表 1）

表1. 不同流速下泡點的測量結果。

樣品：親水性聚碳酸酯徑跡蝕刻膜，IT4IP（比利時）制造

圖5. 在不同流速下測量的泡點 

BP_dPL，泡點，測量為與用戶定義的壓力增加的線性度的偏差

在此方法中，儀器通過向樣品室施加恒定流量來“感測”最大的孔徑。在最大孔徑打開之前，壓力線性增加。在氣流通過最大孔隙穿過樣品的那一刻，壓力增量下降（見圖 6）。用戶可以定義標準來選擇泡點檢測的靈敏度。在測量之前，用戶需要設置以下標準：壓力 (bar)

? 對樣品施加恒定的氣體流速 (5 - 150 ml/min) ●壓力增加的斜率偏差 (10 - 95%)

圖6. 線性壓力增量和壓力隨時間變化的一階導數

表2. 徑跡蝕刻膜的 BP_dPL 尺寸結果 樣品：親水性聚碳酸酯徑跡蝕刻膜，由 IT4IP (比利時)制造

表 2 列出了徑跡蝕刻膜的 BP_dPL 結果。使用以下標準：流向樣品的氣流為 30 ml/min，壓力增加速度要求偏差為 30%。

很明顯，BP_dPL 方法可生成高度可重復的測量結果，并且相應的散射也較低。BP_dPL 通常非常準確。然而，在高壓下，湍流和/或輕微泄漏可能會錯誤地產生 BP_dPL。在這種情況下，我們建議使用 BP_x-ml。

使用 POROLUX? BP 自動泡點檢測的優點

完全自動化：該儀器通過使用數字壓力和流量傳感器以自動方式確定泡點。這樣，就消除了人為錯誤或操作員主觀意見的可能性。這有助于在一致性和可靠性方面標準化過濾介質測試。

快速、準確的結果：POROLUX? BP 可在 0 bar (0 psi) 至 5 bar (75 psi) 的壓力范圍內提供快速、準確的泡點結果，并可檢測從約 300 μm 至 0.13 μm 的孔隙。

高度可重復的測量：由于其簡化的操作，POROLUX? BP 為 BP_dPL 和 BP_x-ml 提供了高度可重復的結果。這使得 POROLUX? BP 成為許多生產過濾和分離介質的公司進行質量控制和/或研發的明確選擇。