毛细管流动分析仪在微孔隔膜孔径分布表征中的应用
《膜科学与技术》思考题
《膜科学与技术》思考题第一章导论1．什么是膜分离过程，用图加以解释。
答：膜分离过程以选择透过性膜（固体、液体、气体）为分离介质，当膜两侧存在某种推动力时，原料侧的组分选则性地透过膜以达到分离和提纯的目的。
2．膜分离过程的特点是什么？与传统分离过程相比最明显的优势在哪里？答：1. 是一个高效的分离过程。
分离系数高达80。
2. 能耗低。
被分离物质不发生相变化，分离过程通常在常温下进行。
3. 设备简单，占地面积小，操作十分便捷，可靠度高。
4 放大效应小。
设备的规模和处理能力可在很大程度上变化，而效率、设备的单价和运行费用变化不大。
3．膜分离技术主要的分离过程有哪些？这些过程所分离的对象是属于哪种状态的物质？答：反渗透Reverse Osmosis (RO) : 分离离子例如：海水脱盐、纯水制备超滤Ultra filtration (UF) ：分离分子例如：果汁的澄清、含油废水处理微滤Micro filtration (MF) ：分离粒子例如：城市污水处理气体分离Gas Permeation (GP) ：分离气体分子例如：富集氧气、氢气回收4．画出膜组件的示意图，标出各物流名称。
5．膜组件有哪几种形式？中空纤维膜组件(Hollow Fiber Module螺旋卷式膜组件(Spiral Wound Module)管式膜组件(Tubular Module平板式膜组件(Plate and Frame Module)毛细管式膜组件(Capillary Module)6．60年代，Souriajan –Lone 研制的是什么膜？60年代,Lobe 和Souriajan 共同研制了具有高脱盐率和高透水量的非对称醋酸纤维素(CA)膜,使反渗透过程由实验室转向工业应用.与此同时,这种用相转化技术制备的具有超薄分离皮层膜的新工艺引起了学术和工业界的广泛重视,在它的推动下,随后迅速掀起了一个研究各种分离膜和发展各种膜过程的高潮.7．R O、UF、GS分别代表哪些膜过程？RO—表示反渗透过程UF—表示超滤GS—表示气体分离过程第二章膜材料和膜的制备1．选择膜材料要考虑哪些方面的因素？答：具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、耐酸碱性、耐微生物性、耐氧化性。
多孔介质孔隙模型及其应用——毛细管束模型
收稿日期：2001-03-20；修回日期：2001-06-08基金资助：国家自然科学基金资助项目（50074019）；云南省自然科学基金资助项目（98E044M ）作者简介：王达健（1964—），男，副教授，博士.多孔介质孔隙模型及其应用———毛细管束模型王达健1，陈书荣2，张雄飞1，谢刚1（1.昆明理工大学材料与冶金工程学院，云南昆明650093；2.西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055）摘要：在多孔介质中许多物理化学行为均与其自身的孔隙结构构型密切相关，建立一种切实可行的孔隙模型将会对研究材料和化工过程多孔介质提供很大的帮助。
毛细管模型是一种较为简单的实用孔隙模型，它可以通过使用毛细管压对多孔介质的浸渗和排空情况进行计算，也可以用于对多孔介质中的浸渗和排空过程进行定性的解释。
针对在研项目，对毛细管束模型情况做一评述。
关键词：多孔介质；孔隙模型；毛细管中图分类号：TF 125.6；064文献标识码：A文章编号：1001-4160（2001）05-429-432Developement and Application of Pore Structure Model———Bundle of Capillary Tubes ModelWANG Da-jian 1，CHEN Shu-rong 1，2，ZHANG Xiong-fei 1，XIE Gang 1（1.The Faculty of Materials and Metallurgical Engineering ，Kunming Uniuersity of Science and Technology ，Kunming 650093，China ；2.The Faculty of Metallurgical Engineering ，Xi ’an Uniuersity of Architecture and Technology ，Xi ’an 710055，China ）Abstract ：In a porous media many physico-chemicai properties are highiy associated with the pore structure patterns.The estab-iishment of appiicabie pore modeis couid provide much heip to research these pore structure media in materiais science and chemi-cai processes.“Bundie of Capiiiary Tubes Modei ”is reiativeiy simpier and more practicai to approach to reai case ，which iets guantitative caicuiation possibie by taking account of capiiiary fiiiing and emptying of the pore space as a function of the capiiiary pressure ，or provides guaiitative descriptions for the fiiiing or emptying processes.The“Bundie of Capiiiary Tubes Modei ”is re-viewed by aiming at ongoing research topics ，and some comments are made regarding this pore structure modei.Key words ：capiiiary ；porous media ；pore structure modei在多孔介质中，界面在决定体系的物理化学性质上起着重要的作用，对多孔介质内部孔隙体系的结构及性质在研究多孔介质吸附、脱附及材料制备方面有着很大的应用前景。
毛细管流变仪的原理及应用
毛细管流变仪的原理及应用毛细管流变仪是一种常用的实验仪器，用于研究流体的流变特性。
它的原理是基于毛细管现象和流体的黏性耗散行为。
毛细管现象是指当流体通过一个细长管道或孔时，由于表面张力的作用，会导致流体在管道或孔中产生压力差。
流体的黏性耗散行为是指在流体内部，由于分子间的相互作用力，使流体具有一定的粘性和黏滞性。
毛细管流变仪通过放置一个细长的毛细管在一个流体样品中，通过施加一个小的外力，来测量流体的流变特性。
具体操作步骤如下：首先选择合适的毛细管，并将其放在样品中，待样品充分湿润毛细管表面后，通过施加一个小的压力或重力，使样品在毛细管中发生流动。
然后，通过测量毛细管两端高度差或流速来确定流动速度，进而计算出流体的黏度。
根据施加不同的压力或重力，可以得到流体在不同剪切应力下的流变行为，从而分析流体的黏性特性和流变性质。
毛细管流变仪有着广泛的应用领域。
首先，在化学领域，毛细管流变仪可以用来研究聚合物的流变行为，如聚合物的黏度、流变特性及其与温度、浓度和外界条件的关系。
此外，毛细管流变仪还可以用于研究溶胶和胶体的流变行为，如悬浮液、乳液和微粒分散体系的流变特性，以及聚集态的形成与破坏机制。
其次，在材料科学领域，毛细管流变仪可以用于研究液态材料和凝胶材料的流变性质，如胶体浆料、涂料和粘合剂的黏度、流变特性以及随时间的变化。
毛细管流变仪还可以用于研究纳米材料的流变行为，如纳米颗粒的分散性、聚集与分散机制以及与溶剂、表面改性剂等的相互作用。
此外，在食品科学领域，毛细管流变仪可以用来研究食品的流变特性，如浆料、糊状物和乳状液的黏度、流变行为以及与温度、配方等因素的关系。
毛细管流变仪还可以用于研究食品加工过程中流体的流变行为，如搅拌、混合、输送、喷雾等。
研究流体的流变性质和流变行为对于食品的加工和质量控制具有重要意义。
总之，毛细管流变仪的原理基于毛细管现象和流体的黏性耗散行为，通过测量流体在毛细管中的流动速度和施加的剪切应力，来研究流体的黏性特性和流变性质。
电池部件结构表征,比表面积、孔径、孔容、孔隙率
相关领域：负极、正极、电池隔膜、超级电容器、电池行业、能源行业现如今，已经有多种不同的技术手段表征诸如比表面积、孔径及密度等电池部件的结构性质。
本文讨论了使用气体吸附法、压汞法和毛细管流动法测试正负极和隔膜材料实例。
1 为什么要测试电池材料的比表面积、孔径、孔容和密度电池行业的研发人员一直在寻找最安全有效的电池技术来满足当今和未来世界的能源需求。
为了优化设计，电池研发人员更加需要准确地表征负极、正极和隔膜等电池部件的物理性质。
这些性质包括比表面积、孔径、孔容、孔隙率（开孔率）和密度。
1.1 比表面积对于正负极以及隔膜材料来说，比表面积是一个重要的特性指标。
比表面积的差异会影响电池的容量、阻抗、充电放电速率等性能。
如果样品比表面积测试结果与预期的比表面积不同，那么可以说明供应商提供的材料纯度或者粒径不符合要求。
通常，使用BET比表面积测量法评估电池部件的比表面积，它可以测试极低比表面积，最低可至0.01 m2/g。
对于BET比表面积的测量，有静态压力法或者动态流动法两种测试方法供选择。
1.2 孔径和孔容对于电池材料来说，孔径分布也同样重要。
例如，某电极材料的孔径分布发生变化，可能导致材料在实际使用过程中的发生相变或结构变化。
这些测试结果也可用于确定材料的压缩和退火温度与其孔径分布之间的关系。
孔容也是一个重要的性质。
例如，电池隔膜必须有足够的孔容才能容纳足够的电解液。
这样的电池隔膜才有良好的导电性。
通常使用压汞法和气体吸附法测试以上材料性质。
依照材料的孔径范围选取不同的测试方法。
气体吸附法可用于测试微孔材料（d<2 nm）和介孔材料（d：2-50 nm）；对于孔径较大的介孔材料（d>5 nm）和大孔材料（d>50 nm）可采用压汞法。
1.2.1 通孔尺寸和渗透性对于电池隔膜来说，通孔（两端连通的孔）的孔径分布在某些情况下可能比孔径分布更重要。
利用毛细管流动法可以对通孔进行表征，还可以进行渗透性分析来了解孔隙的结构性质。
毛细管流变仪功能及特点
毛细管流变仪功能及特点毛细管流变仪是一种用于研究和测定物质的流变性质的仪器。
它通过测量物质在外力作用下产生的应变和应力之间的关系来探究物质内在的力学性质。
下面我们来详细介绍一下毛细管流变仪的功能和特点。
功能毛细管流变仪主要是用来测量物质在流变学条件下的性质，并且通过精确的测量得出流变学参数，从而研究物质的力学行为。
具体的功能如下：测量应力和应变毛细管流变仪的主要功能是测量物质在应力下发生的应变。
当物质受到外力作用时，由于其内在结构的变化，会产生一定量的应变。
毛细管流变仪可以通过在试样上施加一定的应力，来测量物质的应变值。
测量剪切粘度毛细管流变仪还可以测量物质在剪切应力下的粘度。
当物质受到剪切作用时，内部分子间的相互作用力会发生变化，导致物质的粘度发生变化。
毛细管流变仪可以精确地测量物质的剪切粘度，从而为科学研究和工业生产提供重要的参考数据。
分析物质的流变特性毛细管流变仪可以帮助我们更深入地理解物质的流变特性。
通过测量物质的应变和应力之间的关系，可以获得物质的一些重要流变学参数，如弹性模量、黏弹性模量、流变指数等，从而对物质的力学特性有更全面的了解。
特点毛细管流变仪具有以下一些特点：精度高毛细管流变仪采用先进的测量技术和精密的控制系统，可以实现精度高、稳定性好的测量结果。
通过对试样的测量，可以获得非常精确的流变学参数，为科学研究和工业生产提供了可靠的数据支持。
测量范围广毛细管流变仪可以测量多种类型的物质，覆盖了从低粘度的液体到高粘度的固体的范围。
无论是粘度高低、状态液态或固态、化学特性如何，毛细管流变仪都能处理。
实验过程简便毛细管流变仪操作简单，通常只需要插上适当的传感器，设置合适的实验参数，即可进行测量。
传感器可以方便地悬挂于试样上方或插入试样中，实验过程非常简便。
灵敏度高毛细管流变仪能够精确、快速地测量试样的流变学参数，并对试样的变化做出及时的反应。
其灵敏度高，能够准确感知试样在不同温度、压力和剪切速率下的流变特性变化。
毛细管电泳的基本原理及应用(图文参照)
毛细管电泳的基本原理及应用摘要：毛细管电泳法是以弹性石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的电泳分离分析方法。
该技术可分析的成分小至有机离子、大至生物大分子如蛋白质、核酸等。
可用于分析多种体液样本如血清或血浆、尿、脑脊液及唾液等，比HPLC 分析高效、快速、微量。
关键词：毛细管电泳原理分离模式应用1概述毛细管电泳(Caillary Electrophoresis)简称CE，是一类以毛细管为分离通道，以高压直流场为驱动力的新型液相分离分析技术。
CE的历史可以追溯到1967年瑞典Hjerten最先提出在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳(Capillary Zone Electro-phoresis，CZE)。
但他没有完全克服传统电泳的弊端[1]。
现在所说的毛细管电泳(CE)是由Jorgenson和Lukacs在1981年首先提出，他们使用了75mm的毛细管柱，用荧光检测器对多种组分实现了分离。
1984年Terabe将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支: 胶束电动毛细管色谱(MEKC)。
1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。
同年，Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。
近年来，将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中，又发展了电色谱，扩大了电泳的应用范围。
毛细管电泳和高效液相色谱（HPLC）一样，同是液相分离技术，因此在很大程度上HPCE与HPLC可以互为补充，但是无论从效率、速度、样品用量和成本来说，毛细管电泳都显示了一定的优势毛细管电泳（C E）除了比其它色谱分离分析方法具有效率更高、速度更快、样品和试剂耗量更少、应用面同样广泛等优点外，其仪器结构也比高效液相色谱（HPLC）简单。
C E只需高压直流电源、进样装置、毛细管和检测器。
毛细管电泳具有分析速度快、分离效率高、试验成本低、消耗少、操作简便等特点，因此广泛应用于分子生物学、医学、药学、材料学以及与化学有关的化工、环保、食品、饮料等各个领域[2]。
毛细管电泳的基本原理及应用剖析
毛细管电泳的基本原理及应用剖析毛细管电泳（CE）是一种基于电场作用的色谱分离技术，广泛应用于生物学、医药、环境、食品等领域。
它通过在毛细管中施加电场，利用样品中的带电粒子在电场作用下发生迁移分离，最终在检测器上形成峰。
毛细管电泳具有分离效率高、样品消耗量少、实验时间短等优点，因此被广泛研究和应用。
电动力作用是指在电场作用下，带电粒子会迁移，其迁移速率与电荷大小、电场强度和粒子大小有关。
这个原理形成了毛细管电泳的分离能力。
在毛细管电泳中，带有不同电荷的离子在电场作用下会迁移到不同的位置，实现了分离。
电渗流作用是指在电场作用下，电解质溶液中的离子在毛细管内部形成一个电化学双层，从而形成了定向的流动，这种流动称为电渗流。
电渗流的作用是维持溶液流动的速度和方向，使得样品能够快速地通过毛细管。
1.生物学：毛细管电泳在DNA分析、蛋白质分析和细胞生物学中有重要应用。
例如，DNA测序、突变分析和基因检测等都可以通过毛细管电泳实现。
此外，毛细管电泳还可以用于血清蛋白质分析，从而帮助研究疾病的诊断和治疗。
2.医药：毛细管电泳在药物分析中有广泛的应用。
例如，在药物代谢研究中，毛细管电泳可以用于分析药物及其代谢产物。
此外，毛细管电泳还可以用于药物纯度和含量的测定，以及药物的质量控制和研发。
3.环境：毛细管电泳在环境监测中有重要的应用。
例如，通过毛细管电泳可以分析水、土壤和大气样品中的有机物、金属和其他污染物。
此外，毛细管电泳还可以用于监测和分析环境中的微量物质，如重金属、农药残留、有机污染物等。
4.食品：毛细管电泳在食品检测和质量控制中有广泛应用。
例如，可以利用毛细管电泳对食品中的营养成分、添加剂和农药进行分析和检测。
此外，也可以通过毛细管电泳对食品中的毒素和致病菌进行检测，确保食品的安全性。
综上所述，毛细管电泳是一种重要的色谱分离技术，其基本原理是利用电场作用使带电粒子在毛细管中迁移分离，并且具有分离效率高、样品消耗量少等优点。
应用毛细管流变仪测定聚合物的流动曲线
应用毛细管流变仪测定聚合物的流动曲线常用的流变测量仪器可分以下几种类型。
毛细管流变仪主要用于高聚物材料熔体流变行为的测试。
根据测量原理不同又可分为恒速型（测压力）和恒压力型（测流速）两种。
通常的高压毛细管流变仪多为恒速型；塑料工业中常用的熔融指数仪属恒压力型毛细管流变仪的一种。
转子型流变仪根据转子几何构造的不同又分为锥一板型、平行板型（板—板型）、同轴圆筒型等。
橡胶工业中常用的门尼粘度计可归为一种改造的转子型流变仪。
混炼机型转矩流变仪实际上是一种组合式转矩测量仪。
除主机外，带有一种小型密炼器和小型螺杆挤出机及各种口模。
优点在于其测量过程与实际加工过程相仿，测量结果更具工程意义。
毛细管流变仪为目前发展得最成熟，典型的流变测量仪。
其主要优点在于操作简单，测量准确，测量范围广阔（∙γ：10-2s-1～104s-1）。
使用毛细管流变仪不仅能测量物料的剪切粘度，还可通过对挤出行为的研究，讨论物料的弹性行为。
毛细管流变仪的基本构造如图1所示。
其核心部分为一套精致的毛细管，具有不同的长径比L/D。
料筒周围为恒温加热套，内有电热丝；料筒内物料的上部为液压驱动的柱塞。
物料经加热变为熔体后，在柱塞高压作用下，强迫从毛细管挤出，由此测量物料的粘弹性。
此外，仪器还配有高档的调速机构，测力机构，控温机构，自动记录和数据处理系统，有定型的或自行设计的计算机控制、运算和绘图软件，操作运用十分便捷。
1-crosshead，2-guid rods，3-pressure transducer covers,4-trip reset button, 5-control buttons,6-emergency stop button,7-tray,8-force transducer,9-barrel,10-bores, 11-pistons,12-piston retention collar,13- pressure transducer图1 毛细管流变仪RH-2000主机一实验目的了解毛细管流变仪的结构和适用范围。
毛细管气相色谱法现代仪器分析
类型
毛细管气相色谱法常用的检测器 有电子捕获检测器、火焰离子化 检测器、质谱检测器等，根据待 测物性质和检测需求选择合适的 检测器。
灵敏度
检测器的灵敏度直接影响检测限 和检测结果的准确性，需要选择 高灵敏度的检测器以提高分析的 准确性和可靠性。
响应时间
检测器的响应时间影响分析速度 和分离时间，需要选择响应速度 快、稳定性好的检测器。
化工产品分析
毛细管气相色谱法可以用于检测化工 产品中的有害物质，以控制产品的质 量和环保标准。
05
毛细管气相色谱法的实验 技术
实验前的准备
仪器准备
01
确保毛细管气相色谱仪、进样器、检测器等仪器设备处于良好
工作状态，并进行必要的校准和维护。
试剂与样品准备
02
根据实验需求，准备适量的色谱柱、试剂和待测样品，确保样
毛细管气相色谱法现代 仪器分析
目录 CONTENT
• 引言 • 毛细管气相色谱法的基本原理 • 毛细管气相色谱法的仪器分析 • 毛细管气相色谱法的应用 • 毛细管气相色谱法的实验技术 • 毛细管气相色谱法的未来发展
01
引言
毛细管气相色谱法的定义与特点
定义
毛细管气相色谱法是一种分离和 分析复杂混合物中各组分的方法 ，利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配平衡实现分离。
02
毛细管气相色谱法的基本 原理
分离原理
01
02
03
分配原理
基于不同物质在固定相和 流动相之间的分配系数差 异进行分离。
吸附原理
利用物质在固定相上的吸 附力差异实现分离。
分子间相互作用
利用分子间的相互作用力， 如氢键、范德华力等实现 分离。
检测原理
《毛细管流变仪》课件
新能源材料
应用于新能源材料领域，研究材料的 流变特性和电池性能，推动新能源技 术的发展。
对未来发展的展望
跨界融合
绿色环保
将毛细管流变仪与其他技术领域进行跨界 融合，拓展应用领域和市场需求。
研发环保型的毛细管流变仪，减少对环境 的影响，推动可持续发展。
创新驱动
国际化发展
加强技术创新和产品研发，推动毛细管流 变仪的技术进步和应用拓展。
主机系统的设计和制造需要充分考虑 仪器的性能、可靠性和安全性，以确 保实验结果的准确性和可靠性。
它通常包括电源、冷却系统、加热系 统和控制系统等组件，以确保仪器能 够稳定运行并达到所需的实验条件。
测量系统
测量系统是毛细管流变仪的重要组成部分，负责测量 和记录实验过程中的各种物理量。
它通常包括传感器、测量电路和数据处理模块等组件 ，能够测量压力、温度、流量、粘度等物理量，并将
清洁保养
定期对仪器表面进行清洁保养，保持仪器整 洁。
定期校准
按照仪器说明书的要求，定期对仪器进行校 准，以确保测量准确性。
存储环境
将仪器存放在干燥、无尘、避光的环境中， 以延长仪器的使用寿命。
04
毛细管流变仪的实验结果分 析
实验数据的获取
数据来源确认
确保实验数据来源于可靠的毛细管流 变仪设备，并记录设备型号、参数设 置等信息。
重复实验
为了提高数据的准确性，进行多次重 复实验，并对每次实验的数据进行记 录。
数据处理与解析
数据清洗
对获取的数据进行清洗，去除异常值和缺失值，确保数据的 质量。
数据转换
根据实验需求，对数据进行适当的转换，如单位转换、归一 化处理等。
结果分析与解读
趋势分析
毛细管原理的应用
毛细管原理的应用什么是毛细管原理？毛细管原理是液体在细小管道中上升或下降的现象。
当液体靠近管道的边缘时，由于分子间的吸引力，液体会上升或下降，直到重力和液体的表面张力达到平衡。
毛细管原理广泛应用于各个领域，尤其是科学研究和实验室操作中。
毛细管原理的应用1.电子设备冷却系统在电子设备中，毛细管原理被用于制造冷却系统。
微小的细管可以帮助液体冷却器将热量快速传递到散热器，以保持设备低温运行。
这种冷却系统常用于计算机芯片、手机和其他高性能电子设备。
2.医疗领域毛细管原理在医疗领域有广泛应用。
例如，在血液分析仪器中，微细管用于吸取和输送血液样本，在检测和诊断过程中起到了重要的作用。
此外，毛细管也被用于制药领域中的药物传输、药液混合和注射等操作。
3.化学实验毛细管原理常用于进行化学实验。
通过调整液体与毛细管的接触角度和表面张力，可以控制液体在毛细管中的上升或下降速度。
这种现象可以用来研究液体的性质和测量某些物理量，例如粘度和表面张力。
4.土壤水分测定在农业和生态学领域，毛细管原理被广泛用于测量土壤中的水分含量。
通过将一根细小的毛细管插入土壤中，水分会上升到管道中，并通过测量上升高度来确定土壤的湿度。
这个方法简单且准确，可为农民和研究人员提供重要的水分管理信息。
5.墨水笔、钢笔和吸墨纸墨水笔、钢笔和吸墨纸等书写工具中，毛细管原理被应用于传输墨水。
墨水通过细小的管道上升到笔尖，并通过毛细管的毛细作用与纸张接触，实现书写过程。
6.染色技术在染色技术中，毛细管原理被用于将染料传输到纤维材料中。
制造商使用细小的毛细管将染料吸取到纤维中，然后控制染液的上升和分散，以实现均匀和持久的染色效果。
结论毛细管原理是一种非常实用且普遍应用的物理现象。
通过了解和应用毛细管原理，我们可以在多个领域中实现更高效、准确和可靠的操作。
无论是科学研究、医疗实践还是日常生活，毛细管原理都发挥着重要的作用。
有限的字数无法涵盖所有应用领域，但上述列举的几个应用体现了毛细管原理的多样性和广泛性。
毛细管流体力学在微芯片技术中的应用
毛细管流体力学在微芯片技术中的应用近年来，随着微芯片技术的发展，毛细管流体力学在微芯片技术中的应用得到了广泛关注。
毛细管流体力学是研究液体在微细管道中流动的物理现象，其应用于微芯片技术中，可以实现微流控、微液滴生成以及微处理等多种功能。
本文将介绍毛细管流体力学在微芯片技术中的应用及其意义。
首先，毛细管流体力学在微芯片技术中的应用可以实现微流控。
微流控是指在微通道中对流体进行精确控制和操作。
在微芯片中，通过设计微型通道网络和加入外部激励力，可以实现对微流动的高度控制，包括流速、流体混合等。
这种精确的流体控制不仅可以应用于生物实验中的微流控芯片，还可以用于微流体反应器、微分析仪器等领域。
毛细管流体力学的应用可以实现对微流体样品的精确分配、混合和输送，使得微芯片技术在生物学、药物研发等领域具有更高的应用价值。
其次，毛细管流体力学在微芯片技术中的应用可以实现微液滴生成。
微液滴是指液体在微型通道中形成的小球状液滴。
毛细管流体力学可以通过控制液体的流速、界面张力和通道几何形状等参数，实现液体在微通道中的分割和合并，从而形成稳定的微液滴。
微液滴生成技术不仅可以应用于生物检测和分析，还可以用于微反应器、微制造等领域。
通过毛细管流体力学在微芯片中的应用，可以实现对微液滴的精确控制和操纵，提高了微芯片技术的研究和应用水平。
最后，毛细管流体力学在微芯片技术中的应用还可以实现微处理。
微处理是指在微芯片中对流体进行加热、冷却、混合以及生物分析等处理。
毛细管流体力学可以通过微通道的设计和控制，操纵流体并对其进行热交换，实现对微处理过程的精确控制。
微处理技术广泛应用于生物医学、食品加工、环境保护等领域。
通过毛细管流体力学在微芯片技术中的应用，可以实现对微处理过程的精确控制和高效率。
综上所述，毛细管流体力学在微芯片技术中的应用具有重要意义。
它可以实现微流控、微液滴生成和微处理等多种功能，提高了微芯片技术在生物学、医学和其他领域的应用水平。
毛细管分析法的原理及应用
毛细管分析法的原理及应用毛细管分析法是一种通过测量液体在毛细管中的上升高度来推断液体的性质和测量液体的表面张力的方法。
它基于毛细现象，即液体在细小的管道中会上升到比外界大气压更高的高度。
毛细管分析法可以分为放射法和压入法两种方法。
放射法是指将毛细管逐渐放入待分析的液体中，当管内液体上升到一定高度时，记录液面高度。
根据斯塔德梅亚衡量的公式可以计算出液体的表面张力。
压入法是将毛细管的一端完全浸入液体中，然后在另一端施加压力，使液体在管道中上升到一定高度。
通过测量液面高度和施加的压力，可以计算出液体的表面张力。
毛细管分析法主要应用于以下几个领域：1. 表面物理学研究：毛细管分析法可以用于测量液体的表面张力，从而研究液体与固体的界面性质，如液滴的形成与稳定，液体的浸润等。
在材料科学、化学等领域中，研究液体与固体接触的特性对理解材料界面的性质和改善材料的性能具有重要意义。
2. 纳米颗粒测量：毛细管分析法可以用于测量纳米颗粒的尺寸和分布。
通过将纳米颗粒悬浮液放入毛细管中，根据颗粒在毛细管中的上升高度和液面的变化，可以计算颗粒的尺寸和浓度。
这在纳米材料研究和药物制剂的质量控制中具有重要应用。
3. 植物生理学研究：毛细管分析法可以用于测量植物体内水分的运输和吸收能力。
通常，将植物或其组织放置在含有水分的容器中，将毛细管插入到植物内部，并记录毛细管中液体的上升高度。
通过监测液体上升的速度和高度，可以了解植物体内水分的运输速率和水分吸收的能力。
4. 膜过滤性能研究：毛细管分析法可以用于评估膜的过滤性能。
将待测膜放入包含液体的容器中，将毛细管插入膜上方，然后记录液体在毛细管内的上升高度。
通过监测液面的变化可以了解膜对不同颗粒或离子的过滤效果，并评估膜的分离效率和分子筛选性能。
综上所述，毛细管分析法可以通过测量液体在毛细管中上升的高度来推断液体的性质和测量液体的表面张力。
它具有广泛的应用领域，包括表面物理学研究、纳米颗粒测量、植物生理学研究和膜过滤性能研究等。
毛细管电色谱的方法原理与应用课件
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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05
毛细管电色谱的未来发展与挑战
微型化与集成化
将毛细管电色谱技术向微型化、集成化方向发展，实现便携式、低成本、高效率的分析设备。
智能化与自动化
引入人工智能、机器学习等技术，实现毛细管电色谱的智能化和自动化分析，提高分析效率和准确性。
新型分离材料的研发
探索和开发新型的分离材料，如纳米材料、多孔材料等，以提高毛细管电色谱的分离效率和选择性。
毛细管电色谱的方法原理与应用课件
目录
contents
毛细管电色谱概述 毛细管电色谱的方法原理 毛细管电色谱的应用 毛细管电色谱的实验技术与操作 毛细管电色谱的未来发展与挑战
01
毛细管电色谱概述
01
02
毛细管电色谱概述
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电泳技术中的毛细管选择和表征方法
电泳技术中的毛细管选择和表征方法电泳技术是一种常用的分离和分析技术，广泛应用于生物医学、环境监测等领域。
而毛细管电泳作为电泳技术的一种重要分支，具有高效、快速、高分辨率等优点，被广泛应用于代谢组学、蛋白质组学、基因组学等研究中。
在进行毛细管电泳实验时，毛细管的选择和表征方法是非常关键的。
首先，选择合适的毛细管对于电泳实验的成功至关重要。
毛细管的材质、内径、长度等参数都会对实验结果产生影响。
常见的毛细管材料有硅胶毛细管、聚合物毛细管、玻璃毛细管等。
硅胶毛细管适用于一些极性化合物的分析，但不适用于分析非极性化合物；聚合物毛细管则相对较耐酸碱，适用于一些需要在酸碱条件下进行电泳实验的情况；玻璃毛细管具有较好的化学惰性，适用于对样品有一定溶解度要求的实验。
其次，毛细管的内径对于电泳实验的分离效果有很大影响。
内径较大的毛细管对于分离高分子物质（如DNA、蛋白质等）效果较好，但分离效果相对较差；内径较小的毛细管则可以提供更好的分离效果，但样品量受限。
因此，在进行毛细管电泳实验时，需要根据所分离的物质大小选择合适的毛细管内径。
另外，毛细管的长度也会对分离效果产生影响。
一般情况下，毛细管的长度越长，分离效果越好，但分离时间也会增加。
在实际应用中，需要根据实验需求和时间成本进行权衡选择。
此外，毛细管的运行缓冲液、电压等参数也会对分离效果产生影响，需要根据具体实验情况进行优化和调节。
表征方法是评价毛细管电泳实验结果的重要手段。
常用的表征方法有电泳图谱、保留时间、峰宽等。
电泳图谱是通过检测样品在毛细管中迁移的位置和时间来得出分离结果的。
保留时间是指样品从进样口到检测器检测的时间，用于判断样品的组分分离情况。
峰宽则表示样品在毛细管中分离的程度，峰宽越窄，分离效果越好。
除了这些基本的表征方法外，近年来还涌现出一些新的表征方法，如电泳质谱联用技术（CE-MS）、电泳质谱质谱联用技术（CE-MS/MS）等。
这些新技术的出现，进一步提高了毛细管电泳实验结果的分析能力和准确性。
基于气-液置换方式的毛细管流动孔径分析仪及其应用
基于气-液置换方式的毛细管流动孔径分析仪及其应用李晓明;张慧峰;吕经烈;郭春刚;李浩;刘铮【摘要】介绍了毛细管流动孔径分析仪的原理,提出影响孔径数据的测试条件。
以聚偏氟乙烯中空纤维膜为实验对象,考察测试条件如浸润方式、浸润液类型及时间、氮气升压速率等对孔径结果的影响,根据孔径相对标准偏差(RSD)确定测试条件。
采用低表面张力 porefil 浸润液超声浸润、浸润时间10 min、升压速率50 mbar/s 的最佳测试条件,PVDF 膜泡点压力、最大孔径、平均孔径及最小孔径的相对标准偏差均低于5%,保证了测量结果的准确性。
毛细管流动孔径分析仪采用气-液置换测试方式,直接测量膜贯通孔的孔喉直径,测试过程气体压力较低,可实现多次无损伤测量,使测量结果更准确。
%The measurement principle of capillary flow porometer was described.The effects such as immersion method,wetting liquid,and immersion time,nitrogen pressure-rise rate on membrane pore size were studied. Using gas-liquid replacement method,the capillary flow porometer can directly measure pore throat size of interconnected membrane pore,and the measurement gas pressure is low,which makesthe sample no damaged,and the measurement result more accurate.【期刊名称】《分析仪器》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】6页(P49-54)【关键词】毛细管流动孔径分析仪;气-液置换法;孔径和孔径分布【作者】李晓明;张慧峰;吕经烈;郭春刚;李浩;刘铮【作者单位】国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津 300192【正文语种】中文准确表征多孔分离膜的孔径特性，不仅对膜研制具有重要的指导意义，还能帮助用户在膜应用过程中正确地选择分离膜规格[1]。
毛细管在微型化学实验中的应用
毛细管在微型化学实验中的应用
王心满
【期刊名称】《《朝阳师专学报》》
【年(卷),期】1996(015)003
【摘要】玻璃毛细管口与水或水溶液相接触时,水在管内湿润管壁形成凹液面,由水表面张力产生的附加压力小于大气压力,因而水沿毛细管上升[1].当水柱静压力等于上述压力差时体系处于平衡状态液面停止上升.使毛细管脱离容器液面,附加压力又会阻止水流出管外,这就是毛细现象,是把毛细管用于化学实验的理论基础.
【总页数】3页(P44-46)
【作者】王心满
【作者单位】[1]朝阳师专化学系朝阳122000
【正文语种】中文
【中图分类】O6-3
【相关文献】
1.阳离子交换毛细管整体柱的制备及其在毛细管离子色谱中的应用 [J], 李晶;朱岩
2.新型有机-无机杂化整体柱的制备及其在毛细管液相色谱及加压毛细管电色谱中的应用 [J], 翁中亚;薛芸;施文君;王彦;阎超
3.毛细管电泳的原理及应用 (第四讲)毛细管电泳在氨基酸、肽及蛋白分析中的应用[J], 罗国安;王义明;周国华
4.毛细管气相色谱在工业分析中的应用(Ⅵ)——冠醚侧链聚硅氧烷毛细管柱的应用[J], 傅若农;葛纪龙
5.毛细管气相色谱在工业分析中的应用（Ⅶ）──全烷基化β－环糊精毛细管柱的应用 [J], 傅若农;戴荣继;周伟
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取 一小块 薄膜样 品 ， 喷金后 ， 采用 日本 岛津公 司
的 ｓ ０ 描 电镜 进 行 测 试 ， ３４０扫 测试 电压 ５ｋ 放 大 Ｖ，
倍 数 １ ０ ． ００ ０
２ 结 果 与 讨 论
２ １ 毛 细管流 动分析 仪测试 原 理 ． 图 １给 出的是 微孔 材 料 中常见 的 ３种 孔 结构 ：
应公式 计算孔 径 大小及 分布 ．
１３ 扫描 电镜 （ Ｅ ． Ｓ Ｍ）
能力太 小 ， 孔 径 大 于 ０ １ｕ 电池 内部 树 枝 状 晶 而 ． ｍ， 体生成 时 ， 电池易 短路 Ｊ因此 ， 了保证 隔膜 使 用 ． 为 安全性 能 ， 须针 对 孔 径及 其 分 布进 行 表征 ． 必 目前 ， 国 内隔膜 和使用 隔膜 的 电池 厂家 常采用 扫描 电镜 和 压 汞仪进行 表征 ． 扫描 电镜 只能看微 观结构 ， 要通 需 过 一定 的统计 分布 才 能算 出孔 径 分 布 ， 且 测试 的 而
雷彩红 ， 李善 良， 黄伟 良
（ 东 工 业 大 学 材 料 与 能 源学 院 ， 东 广 州 ５ ００ ） 广 广 １０ ６
摘要 ：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ介绍 了毛细管流动分析仪的测试原理和在微孔隔膜孔径 分布表征 中的应用． 选用 国产 聚丙烯微孔隔膜 ， 测试
得到的孔径 大小与扫描 电镜观察到的结果接近 ． 比常用的压汞 仪 ， 相 采用无 毒测试 介质 的毛 细管流动分 析仪具有 测试压力低 、 只测试最窄通孔直径 、 材料没有破坏性等特点 ， 对 因此在微孔隔膜结构表征 领域 的应用更具有优势．
１２ 毛细管流 动分 析仪 ． 采 用 Ｐｒｕ ｔ ｉｓＩｅ 的毛 细 管 流 动 分 析 ｏｏｓＭａ ｒ ｌ，ｎ． ｅａ 仪， 选用 表 面 张力 为 １． Ｎ ｍ 的浸 润液 体 ． 一 ５９ｍ ／ 将
通 孔
图 １ 微 孔材 料 中常 见 ３种 孔 结 构
个完全为浸润液饱和 的样 品置于样 品室 内， 将气体
第２ ７卷 第 ２ 期
２１ ００年 ６月
广 东工业大 学学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｄ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｏ ｇＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｙ
Ｖ０ ． ７ １ ２ Ｎｏ． ２
Ｊ ｎ ０ ０ ｕ ｅ２ １
毛细 管流 动 分 析仪 在 微 孔 隔膜 孔径 分布 表 征 中的应 用
在毛细管流动分析仪测试 中， 采用对基体材料
从样品上面流向样 品室 ， 一定压力下的气体克服孔 具有 良好浸润性能的液体作为测试介质 ， 该介质可
收 稿 日期 ： ０ ９０ －９ ２０ －９ ２
作者简介 ： 雷彩红 （９ ５ ） ， １７ －女 副教授 ， 博士 ， 主要研究方 向为功能高分子薄膜
第 ２期
雷彩红 ， ：毛细 管流 动分 析仪 在微 孔隔膜孔径分布表征 中的应用 等
５ ５
瞬 时浸润材 料 ， 要将 其从 微 孔 中排 出需 要一 定 的 但 压力 ． 为此 ， 采用 对基 体材 料没 有 副作用 的气 体将 浸 润液从 基体 材料 中挤 出 ， 直到 浸润 液排 空为 止． 气 体将 浸润 液从 任意 孔 中排 出需要 做 的功 等 于
多孔材料孔隙率、 透气率 、 孔径大小及分布的一种设 备 ， 目前在 国 内推广 应用还 较少 ． 聚丙 烯微孔 膜作
为锂 离子 电池用 隔 膜 ， 中关 键 的一 个 产 品指 标 是 其
孔径 大小及分 布． Ｌ 孑 径小 于 ０ ０ ｍ时 ， ． １ｕ 锂离 子穿 过
控制气体压力， 使之缓慢增加 ， 直到能流动的浸润液 被排空为止 ， 记录气体压力与流动速率， 然后根据相
使 用汞作 为测试介 质 ， 全性存 在一定 问题 ， 且测 安 而 试需 在高压 （０ ａ 下 进 行 ， ４０ＭＰ ） 给微 孔 结 构 带 来 一
通孑 、 Ｌ 闭孔 和盲 孔． 于应用 于锂 离子 电池隔膜 领 域 对 的聚丙烯微 孔膜 而言 ， 重要 的是锂 离子 的穿透 能力 ， 因此 其 中通孑 的大小及 分 布的表 征更重 要． Ｌ
关键词 ： 毛细管流动分析仪 ； 孔径分布 ； 隔膜
中图分类号 ： Ｑ ２ ．７ Ｔ ３ ０７ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０７７ ６ （０ ０ ０ － ５ －３ １０ －１２ ２ １ ）２０ ４０ ０
毛细管 流动分 析仪是 国外新 近开 发 的用 于测 试
内液体 的毛细管 作用 ， 孔 内浸润 液排 出． 将 用计 算机
界 面 自由能 的增加 ， 图 ２所示 ． 如
Ｐ Ｖ＝（ 一 Ｌ） Ｓ ｄ ｒ ｒ ｄ ， ／ （） １
小孔 径 、 大 孔径 、 均 孔 径 、 径 分 布 以及 透 气率 最 平 孔
等数 据．
＋ — —— 一 孔径
其 中， Ｐ为气体 压 力 ，Ｖ是 孔 中增加 的气体 体 积 ， ｄ ｒ
闭孔 盲孔
定的破坏． 本文选用 国产聚丙烯微孑 隔膜作为测试 Ｌ 材料 ， 采用毛细管流动分析仪测试 了其孔径分布 ， 并
与 扫描 电镜 结果进 行 了 比较 ．
１ 实 验部 分
１ １ 样 品 ．
选 用 国产 聚丙 烯微孔 隔 膜 ， 度 ４ ｍ， 隙率 厚 ０ｕ 孔
４ ％ ． ２
是 固气 界面 自由能 ， ｒ 是 液 固 界 面 自由 能 ， ５是 界 ｄ
面 面积变 化．
浸 润 液
图 ３ 气 体 流 动 速 率 与 压 力 关 系 曲线
固气界 面增加 、 固液界 面变化
２２ 毛细 管流动分析 仪在聚丙 烯微孔 隔膜 中的应用 ．
液气界面
图 ４给 出 的是 聚丙 烯微 孔 隔膜 的 Ｓ Ｍ 图 ， 图 Ｅ 从
中可见 ， 细缝 形状 的微 孔分 布 比较均 匀 ， 在细缝 的宽
体积增 ￣ｄ ｌＶ ｌ