Permeation

Die Permeabilität einer Substanz entspricht der "Undichtheit", d.h. der Fähigkeit, ein bestimmtes Medium durchzulassen. Z.B. die Permeabilität eines Rohrleitungssystems bzgl. Sauerstoff ist oft von entscheidender Bedeutung. Die Permeabilität wird bestimmt durch mikroskopisch kleine Spalte und Zwischenräume. Permeation bei Kunststoffen von Wasserdampf und Gasen ist von Interesse für Verpackungen, Überzüge, Sperrschichten, Dichtungen, Rohre, Behälter, etc. Aber auch die Diffusion und die Absorption bzw. Desorption von niedermolekularen Stoffen, z.B. von Wasser in und von Weichmachern aus Polymeren, sind von großer technischer Bedeutung. Wenn ein niedermolekularer Stoff (der Permeent) in ein polymeres Material eindringt (bei Flüssigkeiten ist dazu "Benetzbarkeit" Voraussetzung), so ergibt sich der Permeationskoeffizient P des Permeenten aus dem Produkt des Diffusionskoeffizienten D und dem Löslichkeitskoeffizienten S (Löslichkeit). Der Permeationskoeffizient wird durch folgende Gleichung definiert:

P = D * S

Der Permeationskoeffizient P ist eine für das betrachtete System (bei gegebener Temperatur) wichtige Größe bei der Beschreibung des Permeationsprozesses. Dabei ist der Permeationskoeffizient durch die Gleichung

Q = P * F * t * Δp/d

definiert. Q bedeutet die Gas- bzw. Dampfmenge, die in der Zeit t durch eine Schicht der Fläche F mit der Dicke d permeiert, wenn der Druckunterschied des Permeenten vor und hinter der Schicht Δp beträgt.

Tabelle Permeationskoeffizient