水蒸气

ASTM F3299是使用电解检测传感器（库仑P₂ O₅ 传感器）测量通过塑料薄膜的水蒸气透过率的标准测试方法。根据该测试方法的描述，F3299适用于由单层或多层合成或天然聚合物和箔（包括涂层材料）组成的片材和薄膜。ASTM F1249是使用调制红外传感器（1990年采用）测量通过塑料薄膜的水蒸气透过率的标准测试方法。根据该测试方法的描述，F1249适用于测试由单层或多层合成或天然聚合物和箔（包括涂层材料）组成的柔性阻隔膜和片材。当查看上述每个标准的描述时，它们似乎都可以应用于几乎相同的应用。那么，为什么要选择使用其中一种标准而不是另一种标准？水蒸气透过率测试方法F3299和F1249有什么不同每种测试方法中使用的传感器技术是两种标准之间的主要区别，每种传感器都有其特定的优点和缺点。例如，MOCON的AQUATRAN Model 3 WVTR测量仪器（ASTM F3299）针对的是超高阻隔材料，这些材料旨在将渗透检测范围推至极低水平。这些最低检测限（LOD）的典型应用包括测试OLED显示器、太阳能电池板和要求苛刻的柔性薄膜等，这些应用需要准确且极其灵敏的仪器来确认材料阻隔性能。对于中低阻隔材料，适合选择MOCON PERMATRAN-W3/34配备的调制红外传感器方法（ASTM F1249）进行测试。该仪器的WVTR范围为10-3至103 g/(m2day)，具有很长（4-5年）的传感器寿命以及自动化操作功能。水蒸气透过率测试仪AQUATRAN Model 3在选择具有最高灵敏度（LOD）的WVTR渗透仪器时，首先需要确保您材料的WVTR范围与仪器的WVTR范围相匹配，并确认传感器有至少1-2年，最好5年以上的使用寿命。通过选择合适的WVTR范围和最长寿命的传感器，您可以最大限度地提高测量精度、可重复性、测试范围、成本和测量方便性。如果阻隔材料具有中等的WVTR范围选择ASTM F1249还是ASTM F3299？当阻隔材料的WVTR水平不在超低WVTR范围内时，它们会渗透大量水分。在P₂ O₅ 传感器中，传感器会由于长期暴露于湿气环境导致性能损耗。因此，对于中等阻隔材料，使用IR传感器是更好的选择，红外传感器的最大特点是其高精度和长寿命，它在中等阻隔材料的WVTR范围内具有更长的使用寿命。调制IR传感器可以轻松处理中至较高的WVTR水平，用于0.005至1000g/(m2day)的宽范围WVTR测量。F3299是否可以替代F1249？每种测试方法都有自己的理想应用：ASTM F3299适合10-5至10-3 g/(m2day)的应用、ASTM F1249则更适合10-3至103 g/(m2day)的应用。此外，新ASTM F3299的方法描述直接对应ISO 15106-3的方法描述，因此ASTM F3299在技术上对市场来说并不新鲜，MOCON的AQUATRAN系列WVTR测试仪器自2006年以来就符合ISO 15106-3标准。因此，ASTM F3299只是在ISO 15106-3、ASTM F1249、ASTM E-398等一组已建立的WVTR测试方法中添加的另一种测试方法。注：如果已经有在使用的符合ASTM F1249测试方法的MOCON渗透设备，则无需为ASTM F3299购买新的仪器。ASTM F1249仍然是最适合10-3至103g/(m2day)阻隔材料的测试方法。如果您仍有疑问，请与我们的渗透专家联系，以便帮助您找到最适合您应用的仪器。

水蒸气透过率测试仪，作为一种精密的实验设备，在包装材料的评估与质量控制中发挥着不可或缺的作用。其应用范围广泛，涵盖了从食品包装到医药包装，再到日用品包装等多个领域。本文将深入探讨水蒸气透过率测试仪在这些方面的具体应用及其重要性。一、食品包装在食品包装领域，水蒸气透过率测试仪的应用尤为关键。食品在储存和运输过程中，若包装材料的水蒸气透过率过高，则容易导致食品受潮、发霉甚至变质，严重影响食品的安全性和保质期。因此，准确测量包装材料的水蒸气透过率，对于确保食品品质至关重要。通过水蒸气透过率测试仪，我们可以对各类食品包装材料（如塑料膜、纸袋、铝箔等）进行精确测量，评估其防潮性能。这有助于生产厂家选择适合的包装材料，确保食品在储存和运输过程中保持干燥，延长保质期。同时，对于已经上市的食品包装，定期进行水蒸气透过率测试，也有助于及时发现潜在问题，保障消费者的权益。二、医药包装在医药包装领域，水蒸气透过率测试仪同样具有重要应用价值。药品作为一种特殊商品，对包装材料的防潮性能要求极高。若药品包装材料的水蒸气透过率过高，容易导致药品受潮、变质，从而影响药效和安全性。因此，对医药包装材料进行水蒸气透过率测试，是确保药品品质的必要手段。通过水蒸气透过率测试仪，我们可以对各类医药包装材料（如玻璃瓶、塑料瓶、铝箔袋等）进行精确测量，评估其防潮性能。这有助于药品生产厂家选择符合要求的包装材料，确保药品在储存和运输过程中保持干燥、稳定。同时，对于已经上市的药品包装，定期进行水蒸气透过率测试，也有助于及时发现潜在问题，保障患者的用药安全。三、日用品包装除了食品和医药领域外，水蒸气透过率测试仪在日用品包装领域也有广泛应用。日用品如化妆品、洗涤剂、清洁用品等，在储存和使用过程中同样需要良好的防潮性能。若包装材料的水蒸气透过率过高，容易导致产品变质、失效，从而影响使用效果。因此，对日用品包装材料进行水蒸气透过率测试，也是确保产品品质的重要手段。通过水蒸气透过率测试仪，我们可以对各类日用品包装材料（如塑料瓶、玻璃瓶、软管等）进行精确测量，评估其防潮性能。这有助于生产厂家选择适合的包装材料，确保产品在储存和使用过程中保持干燥、稳定。同时，对于已经上市的日用品包装，定期进行水蒸气透过率测试，也有助于及时发现潜在问题，提升产品质量和消费者满意度。四、结论综上所述，水蒸气透过率测试仪在包装材料的评估与质量控制中发挥着重要作用。无论是食品包装、医药包装还是日用品包装领域，都需要对包装材料的水蒸气透过率进行精确测量和评估。通过水蒸气透过率测试仪的应用，我们可以选择适合的包装材料、确保产品品质、延长保质期并保障消费者权益。因此，在未来的发展中，水蒸气透过率测试仪将继续发挥重要作用，为包装行业的发展提供有力支持。

金属有机框架的混合特性提供了金属簇和有机配体之间几乎无限可能的组合，使这些多孔材料具有很大的应用前景，例如甲烷储存1、二氧化碳捕获2、氢气储存3和气体分离4。由于金属有机框架（MOFs）在空气除湿6、低湿度捕水7和储水8等方面的潜在应用，MOFs 的水吸附5引起了越来越多的关注。随着越来越多的具有动力学和热力学水稳定性的 MOFs9,10 的设计和合成，通过水蒸气吸附仪器对材料进行表征的需求变得至关重要。Micromeritics 的 3Flex 三站多用气体吸附仪是公认的气体吸附材料表征领域先进的仪器，广泛应用于研究型大学、政府实验室和私营部门的研发机构。除了惰性气体（如氮气、氩气和氪气）的物理吸附、静态化学吸附、动态化学吸附（TCD 或质谱仪作为检测器），蒸汽吸附是 3Flex 三站多用气体吸附仪上另一个广泛使用且值得信赖的选项。* Micromeritics 3Flex 三站全功能型多用气体吸附仪蒸汽吸附分析具有以下优点：1.实验速度更快：重量吸附分析仅需数小时或数天即可完成实验，而不需要数周；2.更高的吞吐量：3Flex 具有多达三个工作站，即使是不同的压力表，也可以同时分析三个样品；3.样品处理更容易：对于湿敏材料，只需使用手套箱里的密封块即可简单地将样品从瓶中转移到样品管中。样品无需暴露在空气中，这在重量吸附分析仪上很难实现。在此，我们给出了 HKUST-1(Cu-BTC)11 和 MIL-1019 这两种典型 MOFs 的水蒸气吸附等温线，该等温线在 Micromeritics 3Flex 三站多用气体吸附仪上获得。HKUST-1，Cu3[C6H3(COO)3]2，是由均苯三酸三阴离子连接的铜（II）桨轮二聚体组成，可商购。图1. HKUST-1的氮吸附等温线（红色），HKUST-1 的水蒸气吸附等温线（蓝色）图 2. MIL-101 的氮吸附等温线（红色），MIL-101 的水蒸气吸附等温线（蓝色）图 3. HKUST-1 在 77K 时的氮等温线对数图图 4. MIL-101 在 77K 时的氮等温线对数图MIL-101，Cr3XO[C6H4(COO)2]3 (X = F, OH)， 具有三核铬（III）金属簇和对苯二甲酸二价阴离子。之所以选择这两个 MOFs，是因为 HKUST-1 和 MIL-101 都具有配位不饱和金属位点，在保持其结构完整的同时，对水分子具有很高的亲和力。在 298K 的温度下，在同一台 3Flex 仪器上，采用不同的压力表设置（P/P0 = 0.001- 0.90），同时进行两种材料的水蒸气吸附实验。HKUST-1 材料由 NuMat 科技公司的科学家提供，MIL-101 材料的结晶度由供应商确认。SEM 图像是在颗粒测试机构使用 Phenom ProX 台式扫描电镜获得的（图 5 及图 6）。样品在 170℃ 下进行真空脱气过夜。图 5. HKUST-1 的 SEM 图图 6.MIL-101 的 SEM 图HKUST-1 和 MIL-101 的 BET 比表面积分别为 1574 m2/g 和 1379 m2/g。图1中低 P/P0 区域的陡峭吸附和随后的氮气吸附等温线表明了 HKUST-1 的微孔性。图 3 中 HKUST-1 的氮气等温线对数图表现出阶跃特征，显示了 HKUST-1 与具有强四极性气体分子间的相互作用12,13。而图 2 的氮气吸附等温线表明，MIL-101 中存在两种类型的介孔，内径分别接近2.9 nm 和 3.4 nm9。在 3Flex 上精确注气 10 cm3/g STP 后，HKUST-1 在配位不饱和金属位点和随后的微孔吸附在图 1 的水蒸气吸附等温线（P/P0 0.3）上得到了很好的显示。在 P/P0 = 0.3，298K 时，HKUST-1 的水容量为 512 cm3/g STP (41wt.%)，表明水捕集技术在相对湿度较低的环境中具有潜在的应用前景。在 P/P0 =0.90，298K 时 ，HKUST-1 的水容量为 648 cm3/g STP (52wt.%)，超过了传统的水吸附剂，如氧化铝和沸石。另一方面，MIL-101 的水分主要来源于较高的相对湿度，P/P0 0.35，这与其介孔性质相一致。MIL-101 在 P/P0 = 0.3 时的水容量为 96.2 cm3/g STP (7.7 wt. %)，在 P/P0 = 0.90 时 的水容量为 850.5 cm3/g STP (68.3 wt. %)。尽管 MIL-101 可能不适合于低湿度环境下的水捕集应用，但它可以用于静态条件下的除湿，例如用于干燥剂中。回滞环是由于毛细管凝聚引起的孔填充造成的。在 P/P0 = 0.35 到 0.5 的较窄的相对湿度范围内，630cm3/g STP (50.6 wt. %) 吸水量的巨大差异揭示了其在吸附式热泵或冷水机的潜在应用14。在较高的压力和温度下，可以消除滞后现象，从而产生更窄的相对湿度范围，使其更适合上述应用。除了典型的水蒸气吸附和解吸等温线外,带有蒸汽选项的Micromeritics 3Flex 配备了广泛的常用蒸汽的流体性质的数据库，用于进行吸附剂的再生性和循环性研究、吸附热研究等。Micromeritics 3Flex 三站全功能型多用气体吸附仪是广大高校及学术机构的可靠合作伙伴。想以更具优势的价格体验领先的气体吸附技术，欢迎关注 Micromeritics 2023 学术奖助计划。