Permeabilitätsmessungen

Die Permeabilität ist ein Maß für die Durchlässigkeit eines Festkörpers für Flüssigkeiten oder Gase und insbesondere bei Membran-Anwendungen von Bedeutung.

Messprinzip

Zur Bestimmung der Permeabilität wird die in Abbildung 3 dargestellte Versuchsanordnung nach DIN 30 911-6 eingesetzt. Der Probekörper wird in eine Drucknutsche eingespannt, die Testflüssigkeit eingefüllt und eine Druckdifferenz eingestellt. Der resultierende Massenstrom wird über eine Präzisionswaage aufgenommen.

Bei der Permeabilität handelt es sich um eine Materialkonstante, die unabhängig vom durchströmenden Medium ist. Die Permeabilität wird durch die Porosität des durchströmten Körpers bestimmt. Porenform, -struktur und -größenverteilung spielen ebenfalls eine Rolle. Die aus dem Darcy-Gesetz abgeleitete Permeabilität gilt für laminare Strömungen reiner Fluide. Bei der Permeabilitätsmessung wird die Durchlässigkeit eines Körpers für ein Fluid gemessen. Bei Membranen ist es der Fluss durch die offenen Poren. Die Permeabilität K ist durch die folgende Gleichung gegeben:

Dabei ist V  der Volumenstrom, l die durchquerte Länge, A die Fläche normal zur Strömungsrichtung, n die dynamische Viskosität des durchströmenden Fluids und Δp die anliegende Druckdifferenz.

Links: Versuchsaufbau zur Permeabilitätsmessung nach DIN 30 911-6. Rechts: Einspannvorrichtung der Membran zur Durchflussmessung.

Spezifikationen

Probenvolumen:             ab 100ml

Druckdifferenz:               5 bar