Definiție și principiu
Metoda punctului de bule este cea mai utilizată pentru determinarea dimensiunii porilor. Ea se bazează pe faptul că, pentru un fluid și o dimensiune a porilor dată, cu o umezire constantă, presiunea necesară pentru a forța o bulă de aer să treacă prin pori este invers proporțională cu dimensiunea orificiului.
Teoria capilarității afirmă că înălțimea unei coloane de apă într-un capilar este indirect proporțională cu diametrul capilar.
Forțele de tensiune superficială au reținut apa în capilar și, pe măsură ce diametrul său devine mai mic, greutatea în coloana de apă devine mai mare. Apa poate fi împinsă înapoi în jos într-o presiune care are aceeași înălțime echivalentă cu cea a coloanei de apă. Astfel, prin determinarea presiunii necesare pentru a forța apa să iasă din capilar, se poate calcula diametrul capilarului.
În practică, dimensiunea porilor elementului filtrant poate fi stabilită prin umezirea elementului cu fluidul și măsurarea presiunii la care primul jet de bule este emis de pe suprafața superioară a elementului.
Procedură
Procedura de testare a punctului de bule este descrisă în metoda standard F316 a Societății Americane pentru Încercări și Materiale (ASMT).
Superiorul filtrului este pus în contact cu lichidul, iar partea inferioară cu aerul, suportul filtrului este conectat la o sursă de o presiune reglată. Se mărește treptat presiunea aerului și se observă formarea bulelor pe partea cu lichid. La presiuni sub punctul de bulație, gazul trece prin filtru doar prin difuzie, dar când presiunea este suficient de mare pentru a disloca lichidul din pori, începe curgerea în vrac și se observă bulele.
Presiunea inițială de testare a bulelor determină dimensiunea (și locația) celui mai mare orificiu, iar presiunea punctului de bule deschis determină dimensiunea medie a porilor elementului. Aceasta din urmă poate fi afectată de viteza de curgere, precum și de presiune.
Relația teoretică dintre această presiune de tranziție și presiunea punctului de bule este:
D = (4g x cos q) / P
unde:
P = presiunea punctului de bule
g = tensiunea superficială a lichidului (72 dynes/cm pentru apă)
q = unghiul de contact lichid-solid (care pentru apă se presupune, în general, că este zero)
D = diametrul porilor
Din moment ce niciun por dintr-un element filtrant practic nu are probabil forma unor tuburi capilare, este necesar să se introducă un factor de corecție a formei K în formulă.
Din moment ce g și q sunt constante, formula poate fi simplificată prin introducerea unui factor empiric K1 dependent de materialul filtrant și de forma unităților angajate:
D = K1 / P
D este din nou diametrul mediu maxim al porilor în mm.
.