Barrera

Unidad no perteneciente al SI de permeabilidad a los gases

El barrer es una unidad no perteneciente al SI de permeabilidad de gases que se utiliza en la tecnología de membranas y en la industria de las lentes de contacto . Recibe su nombre en honor al químico neozelandés Richard Barrer .

Definición

La barrera se define de la siguiente manera:

${\displaystyle {\rm {{1}\ barrer={10^{-10}}{\frac {cm_{STP}^{3}\cdot cm}{cm^{2}\cdot s\cdot cmHg}}}}}$

De manera confusa, la notación de centímetros se utiliza de cuatro maneras diferentes.

• Para indicar una cantidad de sustancia, el "cm ³ _STP " es el centímetro cúbico estándar , que es una unidad de cantidad de sustancia en lugar de una unidad de volumen . Representa la cantidad de moléculas de gas o moles que ocuparían un centímetro cúbico a temperatura y presión estándar , según se calcula a través de la ley de los gases ideales .
• Para indicar una diferencia de presión, se utiliza la notación "cmHg"; un "centímetro de mercurio", que es diez veces el más conocido " milímetro de mercurio ".
• Y finalmente, el centímetro y el centímetro cuadrado se utilizan de forma normal para medir espesor y área.

El cm corresponde en las ecuaciones de permeabilidad al espesor del material cuya permeabilidad se está evaluando, el cm ³ _STP cm ⁻² s ⁻¹ al flujo de gas a través del material y el cmHg a la caída de presión a través del material. Es decir, mide la velocidad del flujo de fluido que pasa a través de un área de material con un espesor determinado por una presión dada. Véase la Ley de Darcy .

En unidades del SI , la barrera se puede expresar como:

${\displaystyle {\rm {{1}\ barrer={3.35\times 10^{-16}}{\frac {mol\cdot m}{m^{2}\cdot s\cdot Pa}}}}}$

Para convertir a la unidad de permeabilidad CGS, se debe utilizar lo siguiente: ^[1]

${\displaystyle {\rm {{1}\ barrer={M\ \times }\ {3.35\times 10^{-13}}\ {\frac {g\cdot cm}{s\cdot cm^{2}\cdot bar}}}}}$

Donde M es el peso molecular del gas penetrante (g/mol).

Otra unidad de medida común es la unidad de permeabilidad a los gases ( GPU ). Se utiliza para medir la permeabilidad a los gases . La permeabilidad se puede expresar como la relación entre la permeabilidad y el espesor de la membrana. ^[2]

${\displaystyle {\rm {{1}\ GPU=10^{-6}\ {\frac {cm_{STP}^{3}}{cm^{2}\cdot s\cdot cmHg}}=7.501\ \times \ 10^{-12}\ {\frac {m_{STP}^{3}}{m^{2}\cdot s\cdot Pa}}}}}$

O en unidades SI:

${\displaystyle {\rm {{1}\ GPU=3.35\ \times \ 10^{-10}\ {\frac {mol}{m^{2}\cdot s\cdot Pa}}}}}$

Referencias

1. Stern, SA (1968-11-01). "La unidad de permeabilidad "barrera"". Journal of Polymer Science Part A-2: Polymer Physics . 6 (11): 1933–1934. Bibcode :1968JPoSB...6.1933S. doi :10.1002/pol.1968.160061108. ISSN  1542-9377.
2. Lin, Haiqing; He, Zhenjie; Sun, Zhen; Vu, Jimmy; Ng, Alvin; Mohammed, Moyeen; Kniep, Jay; Merkel, Timothy C.; Wu, Tony; Lambrecht, Robert C. (1 de mayo de 2014). "Membranas selectivas de CO2 para la producción de hidrógeno y la captura de CO2 – Parte I: Desarrollo de membranas". Revista de ciencia de membranas . 457 : 149–161. doi :10.1016/j.memsci.2014.01.020. ISSN  0376-7388.