Permeacja

Permeacja (ang. permeation) – proces transportu masy, w którym cząsteczki (np. gazów, par lub cieczy) przenikają przez materiał barierowy (np. membranę, folię polimerową lub warstwę ochronną) w wyniku zjawisk dyfuzyjnych[1][2].

Opis zjawiska

W ujęciu materiałowym permeacja jest opisywana jako sekwencja etapów obejmująca sorpcję (wchłanianie lub rozpuszczanie) substancji w materiale, jej dyfuzję w głąb oraz desorpcję po stronie przeciwnej bariery[3]. W prostych modelach przenikalność (ang. permeability) ma związek zarówno z rozpuszczalnością (sorpcją) cząsteczek w materiale, jak i z ich współczynnikiem dyfuzji[3].

W procesie permeacji część roztworu zasilającego, która przeniknęła, nazywa się permeatem, natomiast część, która nie przeniknęła przez membranę, nazywa się retentatem[2].

Zastosowania

Permeacja ma znaczenie między innymi w:

  • technologii membran (separacje gazów i par, bariery w instalacjach procesowych)[4],
  • opakowalnictwie (barierowość folii wobec tlenu, pary wodnej i aromatów)[5],
  • ocenie środków ochrony indywidualnej (dobór rękawic i odzieży ochronnej pod kątem przenikania substancji chemicznych przez materiał)[6].

Przykład permeacji

W 1996 roku w USA doszło do śmiertelnego zatrucia dimetylortęcią naukowca po przypadkowym kontakcie z tą substancją w laboratorium. Wypadek związany był m.in. bardzo szybką permeacją rtęci przez jednorazowe rękawice lateksowe[7]. Zdarzenie było analizowane później w kontekście doboru ochrony rąk na podstawie empirycznych danych permeacyjnych dla konkretnych materiałów rękawic.[8]. W materiałach OSHA podkreślano, że lateks, neopren i butyl nie zapewniają odpowiedniej ochrony przy bezpośrednim kontakcie z dimetylortęcią[9].

Przypisy

  1. ↑ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), permeation, IUPAC Gold Book, 2025, DOI: 10.1351/goldbook.10287 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
  2. 1 2 Donata Konopacka-Łyskawa, Wykład 7 – procesy membranowe [online], Politechnika Gdańska - Wydział Chemiczny [dostęp 2025-01-03] (pol.).
  3. 1 2 National Physical Laboratory, Hydrogen Gas Permeability Through Polymer Composites – Test Set-up Development (NPL Report MAT 111), czerwiec 2022, DOI: 10.47120/npl.MAT111 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
  4. ↑ Bruce Duncan, Jeannie Urquhart, Simon Roberts, Review of Measurement and Modelling of Permeation and Diffusion in Polymers (NPL Report DEPC MPR 012) [online], styczeń 2005 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
  5. ↑ International Organization for Standardization, ISO 15106-3:2003 Plastics — Film and sheeting — Determination of water vapour transmission rate — Part 3: Electrolytic detection sensor method [online], 2003 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
  6. ↑ ASTM International, ASTM F739-20 Standard Test Method for Permeation of Liquids and Gases Through Protective Clothing Materials Under Conditions of Continuous Contact [online], 6 listopada 2020 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
  7. ↑ John S. Winn, Michael B. Blayney, David W. Nierenberg, Handling dimethylmercury [online], Chemical & Engineering News, 12 maja 1997 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
  8. ↑ Michael B. Blayney, The Need for Empirically Derived Permeation Data for Personal Protective Equipment: The Death of Dr. Karen E. Wetterhahn, „Applied Occupational and Environmental Hygiene”, 16 (2), 2001, s. 233–236, DOI: 10.1080/104732201460389, PMID: 11217716 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
  9. ↑ Occupational Safety and Health Administration, Dimethylmercury [online], OSHA Hazard Information Bulletins, 9 marca 1998 [dostęp 2026-01-03] (ang.).
This article is issued from Wikipedia. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.