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什么材料只能通过气体而不能通过液体?优质

767次浏览| 2022-06-29 00:32:45 更新
来源:互联网
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GORE-TEX膜(PTFE膜):聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene,简写为PTFE),一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以可作润滑作用之余,亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。聚四氟乙烯被称“塑料王”,氟树脂之父罗伊·普朗克特1936 年在美国杜邦公司开始研究氟利昂的代用品,他们收集了部分四氟乙烯储存于钢瓶中,准备第二天进行下一步的实验,可是当第二天打开钢瓶减压阀后,却没有气体溢出,他们以为是漏气,可是将钢瓶称量时,发现钢瓶并没有减重。他们锯开了钢瓶,发现了大量的白色粉末,这是聚四氟乙烯。 他们研究发现聚四氟乙烯性质优良,可以用于原子弹、炮弹等的防熔密封垫圈,因此美国军方将该技术在二战期间一直保密。直到二战结束后,才解密,并于1946年实现工业化生产聚四氟乙烯。 中文商品名“特氟隆”(teflon)、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,其结构简式为 -[-CF2-CF2-]n- ,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性,是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,除熔融碱金属、三氟化氯、五氟化氯和液氟外,能耐其它一切化学药品,在王水中煮沸也不起变化,广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合。有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力、耐温优异(能在正250℃至负180℃的温度下长期工作)。聚四氟乙烯本身对人没有毒性。

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只透气不透水,白白的,还是在医疗上的,题主说的是杜邦公司产的的特卫强防水透汽膜了!

先手机码一点。这个材料是杜邦二十世纪五十年代开发出来的,是用HDPE闪蒸法成型,将近一个世纪以来暂时没发现竞争对手,在当时算是绝对的黑科技了。特卫强的优点在于在常温常压下为阻止液态水的通过,而让水蒸气分子自由通过,同时还有很高的强度。

在建筑行业称之为呼吸纸,意为建筑行业用了之后就像是建筑可以呼吸了一样,人在建筑里面即使全部门窗关闭也不觉得闷,对于现在2015年的国内建筑行业来说是妥妥的新型材料。

在健康行业特卫强还被称作防瞒布/除螨布,螨虫不在上面滋生。

每逢闹瘟疫特卫强就脱销,因为防护服都是特卫强做的。

医疗行业中用的最多是用来进行无菌包装。因为特卫强可以透气,就可以把医疗器械包装好以后再用环氧乙烷进行灭菌。之后由于透气的原因,环氧乙烷就会扩散出去。关键是,特卫强的孔径十分小,只允许单分子透过,所以细菌啥的根本进不去。

当然,所谓的透汽不透水,也只是在常温常压情况下。真正有压力的情况还是会透过水的。

其他答案中提到的GORE-TEX膜(PTFE膜)也是和杜邦特卫强原理是一样的,其制作工艺和特卫强大同小异。而且当年的发明者就是从杜邦出去自己创业的。但是Gore主打的还是运动用品,和杜邦特卫强的应用领域还是有很大的不同的。

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能通过气体而不能通过液体的材料,一般就是膜。

水分子大小接近到不到0.1纳米,不能让水通过的GORE-TEX(其实更准确的说是商业名为Teflon的PTFE薄膜)的小孔大小则是70纳米左右。

超滤(ultra-filtration)是一种用来净水的膜过滤方法,膜的小孔大小平均在50纳米左右,如果70纳米的膜液体就无法穿越的话,更小孔径的膜如何让液体通过。

因此能通过气体不能通过液体的材料所需要的性质,不只是小孔大小,更重要的是疏水性(hydrophobicity) (或称厌水性),膜材料的疏水性有个很直观很直观的测试方法,就是接触角度。

同样的PVDF膜,虽然焦没对准还是能看出左面的水滴无法浸润,但是右边的甲醇滴完全是另外一种状况。

至于只能通过液体而不能通过气体的材料,我开始的理解是液体里总会溶有一点气体的,所以液体要通过的话其中的气体也应该必然能通过。后来研究了下发现也许生物结构材料在纳米级别有独特的功能,比如红细胞的膜能选择性的让某些液体或气体通过而另一些不通过,因此能过滤掉气体仅让液体通过的材料在理论上还是能做出来的。

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