Porometria de fluxo capilar

Análise rápida e confiável de distribuição de tamanho através de poros

A porometria de fluxo capilar, também conhecida como porometria gás-líquido (GLP, gas liquid porometry), é uma técnica empregada para medir com precisão o tamanho e a distribuição de poros de passagem em membranas e materiais em folha. 

Este método baseado em pressão determina o maior diâmetro de poro de passagem analisando o fluxo de gás através de uma amostra saturada de líquido, cobrindo uma grande área de teste sem a necessidade de ajustes complexos de modelo ou processamento de imagem. 

Como funciona a porometria de fluxo capilar

A compreensão dos fundamentos da porometria de fluxo capilar começa com o reconhecimento de seu mecanismo básico. O fluxo capilar se refere ao movimento de líquido através de um meio poroso sob a influência de forças capilares. Essas forças são essenciais para calcular o tamanho da constrição mínima dos poros. Ao contrário dos métodos que dependem de estimativas indiretas ou cálculos baseados em imagens, a porometria de fluxo capilar mede diretamente o fluxo de líquido através dos poros, garantindo resultados simples e confiáveis.

A análise começa com a saturação completa da amostra com um líquido umectante, momento em que ela é exposta a um fluxo de gás gradualmente crescente. Esse aumento gradual na pressão do gás força o líquido para fora dos poros. A pressão na qual ocorre o deslocamento do líquido ajuda a caracterizar o tamanho dos poros; poros maiores são esvaziados a uma pressão mais baixa, enquanto poros menores exigem uma pressão mais alta. Após a abertura de todos os poros e a expulsão de todo o líquido umectante, o fluxo através da amostra seca não umectante é medido.

Principais medições

  • Ponto de bolha/maior poro: pressão mais baixa na qual o fluxo ocorre
  • Poro de fluxo médio: meia curva seca – interseção da curva úmida com a curva seca dividida por 2
  • Menor poro: interseção da curva úmida com a curva seca
  • Distribuição do tamanho dos poros: distribuição contínua do tamanho dos poros diferencial e cumulativo

Aplicações da porometria de fluxo capilar

Filtração

Otimizar o número e o tamanho dos poros de passagem para melhor prever e garantir a seletividade baseada no tamanho e a taxa de transferência de massa.

Membranas não tecidas

Essas escolhas comuns para meios filtrantes são frequentemente caracterizadas por uma ampla distribuição de tamanhos de poros devido aos seus métodos de produção. A determinação do ponto de bolha em fluxo constante é especialmente importante devido à porosidade no plano e aos formatos irregulares dos poros.

Meios metálicos e cerâmicos

Esses materiais, frequentemente com estruturas altamente porosas, são preferidos por sua resistência térmica, física e química. É especialmente importante medir a porosidade tridimensional na direção do fluxo pretendido desses materiais.

Separadores e membranas para baterias e células de combustível

A segurança do dispositivo é aprimorada por meio da otimização da taxa de transporte de íons e da separação física.

AccuPore: Soluções avançadas de porometria de fluxo capilar

O porômetro de fluxo capilar AccuPore da Micromeritics inclui:

  • Câmara de amostra flexível e fácil de usar para amostras de 13 mm, 25 mm e 47 mm de diâmetro
  • Suportes precisos para amostras e controle avançado de pressão permitem medições precisas em altas pressões para poros pequenos e membranas finas
  • A interface intuitiva Breeze facilita a análise de amostras e a revisão dos resultados com ou sem um PC
  • O fornecimento de gás com comutação automática reduz o custo operacional ao usar ar comprimido de baixo custo quando adequado, sem intervenção do operador
  • Precisão e repetibilidade incomparáveis são obtidas com o uso do SmartFlow para medição direta do ponto de bolha