gasdampdoorlaatbaarheid

Gasdampdoorlaatbaarheid is de eigenschap van een materiaal om gasvormige moleculen of damp door te laten diffunderen en oplossen. In de materialenwetenschap wordt dit vaak uitgedrukt als de permeabiliteit P of permeantie van het materiaal. In veel gevallen geldt P = D × S, waarbij D de diffusiecoëfficiënt en S de oplosbaarheidscoëfficiënt zijn. Een hogere permeabiliteit duidt op een grotere doorlaatbaarheid voor het betreffende gas. De eenheden zijn vaak Barrer of gerelateerde SI-conversies.

Meetmethoden omvatten permeabiliteitsproeven waarbij een gas aan één zijde wordt aangelegd en de flux aan de andere zijde onder een bekend drukverschil wordt gemeten. Veelgebruikte methoden zijn de constante-volume en constante-druk opstelling, soms gevolgd door de tijd-lag methode om D en S afzonderlijk te bepalen. Gassoorten zoals O2, N2, CO2 en waterdamp kunnen worden bestudeerd; bij bouwstoffen en membranen kan ook specifieke selectiviteit tussen gasparen relevant zijn.

Factoren die de gasdampdoorlaatbaarheid beïnvloeden, zijn onder meer temperatuur en druk, de chemische samenstelling en kristalliniteit van het materiaal, de aanwezigheid van additieven of plasticiseerders, de dikte en de microstructure (vrije ruimte, porositeit). Polymerende materialen laten doorgaans meer gasdoor dan kristallijne keramische of metalen membranen; waterstof, kooldioxide en zuurstof reageren verschillend met oplosbaarheid en diffusie.

Toepassingen richten zich op barrières voor verpakkingsmaterialen, membranen voor gasscheiding en bouwmaterialen waar zekere gas- en dampbarrières vereist zijn. Gasdampdoorlaatbaarheid verschilt van waterdampdoorlaatbaarheid: de eerste verwijst naar de doorgang van diverse gassoorten, terwijl dampdoorlaatbaarheid specifiek de doorgang van waterdamp betreft en sterk afhankelijk is van wateroplosbaarheid en hydratatiegedrag van het materiaal.