�(chǎn)品目�
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一��(guān)�SPG氣泡
“SPG氣泡”是一種將壓力氣體�SPG膜的微孔中分散出來的方法;一般來�,液體中非常小的氣泡稱為“細氣�”,尺寸為1-100μm的氣泡稱�“微米氣泡”,小�1μm的氣泡稱�“納米氣泡”�
SPG氣泡的特點是通過改變SPG膜的孔徑來改變氣泡的大小,也適合于從微氣泡中�(chǎn)生更大的毫米級氣�;此��SPG氣泡是一�“非常靜態(tài)的生成方�”,不需要強烈的液體流動或液體本身的加壓,它可以在不破壞液體中的微生物和大分子的情況下提供細小的氣泡,或利用氣泡懸浮的原��
二�SPG氣泡壓力
SPG膜的氣泡壓力隨孔徑的變化而變化很�,孔徑越�,產(chǎn)生氣泡的壓力越高,其壓力�SPG膜孔中液體被擠出�“氣泡�”壓力相等,可以計算出��
PB= 2 γ �cos θ / R
PB:泡點壓��

γ:氣相和液相之間的表面張�
θ:膜表面與液相之間的接觸��
R�SPG孔隙半徑
下面的表格和圖表計算了空氣在水中冒泡時的壓力�(γ= 72.75mN/m�θ=30°)

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膜管孔徑�μm� |
PB壓力�Mpa� |
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20 |
0.013 |
|
10 |
0.025 |
|
5 |
0.050 |
|
3 |
0.084 |
|
2 |
0.126 |
|
1 |
0.252 |
|
0.8 |
0.315 |
|
0.5 |
0.504 |
|
0.4 |
0.630 |
|
0.3 |
0.840 |
|
0.2 |
1.260 |
|
0.1 |
2.520 |
|
0.05 |
5.040 |
� 由于SPG專用模塊(固定夾具)的存�,我們建議使�SPG膜孔徑為0.3μm以上�同時壓力可以控制�小于1MPa以下;氣�壓力��SPG模塊的規(guī)格��(fā)�變化,也會隨SPG孔徑�(fā)生變��
� 壓力的變化大取決于所用液體的表面張力和粘��表面張力越小,壓��越低�
� 以上�(shù)值為擠壓孔隙中液體所需的壓��一旦液體被擠出,氣體穿�SPG孔隙,氣泡就會在較低的壓力下�(chǎn)��一��孔中的液體被擠出,就�形成細小的氣�,從SPG孔隙�連續(xù)地產(chǎn)��然后通過降低壓力進行�(diào)�,同時檢查氣泡的狀�(tài)�
� SPG�泡的機理是當SPG表面(包括孔隙�(nèi)�)被液體浸濕時,由于表面張力的作用,氣體在SPG表面(出口)上形�“氣泡”,與氣體的接觸角增大�因此,如果有排斥液體的物�(zhì)附著�SPG膜上,表面條件沒有被液體浸濕,就不能獲得理想的性能,會引起大氣泡的�(chǎn)生�
��SPG膜孔徑與氣泡大小的關(guān)�
SPG�泡的特點是通過改變SPG膜的孔徑來控制氣泡的大小�根據(jù)Kukizaki博士的研究,�0.3 wt%�SDS(陰離子表面活性劑)加入水中,有報道�Dp(氣泡大小)=Dm (SPG膜孔�)x8.6�然而氣泡是非常不穩(wěn)定的,據(jù)說當氣泡大小�50μm�,小氣泡由于�(nèi)部壓力而自我收��相反大的氣泡會膨��因此實際氣泡的大小取決于所使用的液體類�(表面張力)、所使用的氣體類�(易溶解�)、產(chǎn)生環(huán)�(膜裝置表面地壓力�)以及在液體中的停留時��
因此Dp = Dm x N�我們認為有必要根據(jù)使用目的和使用方法來確定每一次的�(guān)��氣泡的大小受氣液表面張力的影響很大,如果表面張力��,氣泡也�大,如果在水中加入降低表面張力的表面活性劑��酒精,就很容易獲得細小的氣泡�
� SPG膜孔�(Dm)可以控制氣泡直徑(Dp)� Dm large=Dp large, Dm small=Dp small
� 氣液表面張力��=壓力�= Dp�,小=壓力�= Dp�
� 泡浮速度�Dp小慢�Dp大快
� 氣液接觸面積(氣泡體積相同)�Dp�=大,Dp�=�
� 微氣泡和毫米氣泡都是不穩(wěn)定的,不會保持一定的大小�Dp 50um以下=收縮�Dp 50um以上=膨脹
��泡沫生成�(shù)�
基本�SPG氣泡通過壓力來控制最佳的良好氣泡�(chǎn)生條��這是因為壓力的下��(fā)生在SPG膜的孔徑�(nèi)�,所以氣體的流量只能通過壓力來控��此時氣體的滲透量取決于所使用的液體和氣體,但�SPG膜的有效�泡面積成正比�如果你加倍使�SPG膜的長度(面積),產(chǎn)生的氣泡�(shù)量也將加��
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SPG膜孔�0.3μm |
SPG膜孔�0.5μm |
SPG膜孔�1μm |
SPG膜孔�5μm |
||||
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壓力KPa |
流量ml/min |
壓力KPa |
流量ml/min |
壓力KPa |
流量ml/min |
壓力KPa |
流量ml/min |
|
505 |
3 |
400 |
3 |
177 |
3 |
|
|
|
520 |
5 |
406 |
5 |
187 |
5 |
|
|
|
560 |
10 |
435 |
10 |
202 |
10 |
45 |
10 |
|
600 |
15 |
456 |
15 |
213 |
15 |
48 |
15 |
|
640 |
20 |
480 |
20 |
229 |
20 |
49 |
20 |
|
|
|
523 |
30 |
|
|
53 |
30 |
采用SPG膜型: ��φ10mm�長度(有效長度)L105mm
*即使增加壓力來增加流�,也只會出現(xiàn)大氣�,不會產(chǎn)生細氣泡�
���(nèi)壓方�和外壓方�
采用高強度管�10mmSPG��。有“�(nèi)�”�“外壓”兩種用�,根�(jù)SPG膜的固定方法�SPG管道形狀所衍生的強度,實際工作壓力差別很大�
�(nèi)� 外壓


氣體�SPG管的�(nèi)表面加壓,在外表面產(chǎn)生氣�� 氣體�SPG管的外表面加�,在�(nèi)表面�(chǎn)生氣��
其特點是氣泡很容易分散在液體中而液體不��� 有必要將液體強行輸送到管道的內(nèi)表面,液體在管內(nèi)流動�
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�(nèi)� |
外壓 |
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壓力 |
最�0.3MPa |
最�0.98Mpa(0.8MPa) |
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膜管 |
1μm或更� |
0.3μm或更� |
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�(yōu)� |
�在不移動液體的情況下,氣泡很容易分散在液體中�
�適用于小容量燒杯測試(�100ml-2L)�
�適合批量加工�
�它可以用于液體,如微生物和聚合物,對沖擊敏感�
�便于使用的浮動分�� |
�它可以在很小的SPG孔徑下使�,并且比�(nèi)壓型更容易獲得更細的氣泡�
�易于連接到供液管�� |
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缺點 |
與外壓型相比,只能使用較大孔徑的SPG� |
需要用泵等強行送液,不適合微生物等使用� |
*1:最大壓力因使用的模塊而異�
*2:在第2頁的“�泡壓�”中,根據(jù)使用壓力來確�SPG的推薦孔�。當使用表面張力較低的液體時,可以使用較小的SPG孔徑�


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