Was versteht man unter einer Permeation?

vor 3 Monaten in Service, Anzeige
Sicherheitshandschuhe Gummihandschuhe - pixabay.com
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Damit man alles über Permeation versteht, muss man sich folgendes vorstellen:

Ein Schutzhandschuh wird nur solange Schutz vor gefährlichen Inhaltsstoffen bieten bis die Membran durchdringt ist. Das Durchdringen auf molekularer Ebene wird als die Permeation bezeichnet.

Bei der Permeation findet folgender Prozess statt:

Adsorption

Hier lagert sich der chemische Stoff auf der Oberfläche ab. Dies kann beispielsweise in der Gasphase geschehen. Alternativ setzt sich die Chemikalie bei direkten Kontakt an.

Absorption

Bei der Absorption wird der chemische Stoff in das Handschuhmaterial aufgenommen.

Diffusion

Bei der Diffusion beginnt der chemische Stoff das Material auf molekularer Ebene zu durchdringen. Das Konzentrationsgefälle dient dabei als Triebkraft.

Desorption

Wenn die Moleküle die Innenseite des Handschuhs erreicht haben, diffundieren sie von der Oberfläche weg.

Wie wird die Permeation gemessen?

Wenn man die Permeation des Stoffes misst, bekommt man Aussagen über die Beständigkeit des Handschuhs gegenüber des chemischen Stoffes. Dabei schneidet man gemäß der DIN EN 16523-1 ein Stück aus der Handinnenfläche des Handschuhs aus. Anschließend spannt man dieses Stück in einer Messzelle auf und beaufschlagt es mit einer Prüfsubstanz. Ein Detektor zeichnet auf der Rückseite die Konzentration des Stoffs zeitlich auf.

Wenn ein Fluss von 1 µg ∙ cm-2 ∙ min-1 festgestellt wird, spricht man von einer Permeation. Das heißt, dass die Chemikalie durch das Material durchgedrungen ist.

In der Praxis ist es häufig so, dass die Tragedauer aufgrund von weiteren Faktoren signifikant reduziert wird. Die Temperatur hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Permeation. Sie wird bei einer Temperatur von 23 Grad gemessen. Allerdings haben Untersuchungen mit einer Wärmebildkamera gezeigt, dass auf der Oberfläche des Handschuhs eine Temperatur von 33 Grad erzielt wird. Der Unterschied von 10 Grad führt dazu, dass sich die Tragedauer um ein Viertel verkürzt. Auch die Dicke des Handschuhs spielt eine wichtige Rolle.

Man kann sich folgende Faustregel merken:

Die Verdoppelung der Materialdicke führt zu einer Vervierfachung der Permeationszeit.

Damit eine Permeationsmessung so einfach wie möglich durchgeführt werden kann, wurde das Gerät Permobil erstellt. Es ist für die schnelle und unkomplizierte Messung von Permeationszeiten sehr gut geeignet. Es wird überwiegend in der Qualitätskontrolle verwendet.