An investigation of liquid penetration through solid phase by attenuated total reflection spectroscopy (ATR)

A method is suggested for the determination of diffusion coefficients of a liquid in a transparent solid phase utilizing the extinction versus time relation obtained by means of ATR spectroscopy. The interpretation of the results is based upon Fick's law for non-steady state diffusion and the relation between incident and refracted light intensities for the case of a concentration profile in the optically thinner medium applied as a 30 to 150 μm thick sheet. The D-values are numerically calculated by a computer. Results are presented for the cases polyethylene penetrated by ethylacetate (D ≈ 1.5 × 10−8 and ≈ 1 × 10−8 cm2/s, depending on the commercial sheets used) and polybuthyl methacrylate penetrated by ethylalcohol (D ≈ 1.1 × 10−8 cm2/s) at 36°C. Es wird eine Methode fur die Bestimmung der Diffusionskoeffizienten einer Flussigkeit in einer transparenten festen Phase vorgeschlagen, die die Extinktion-Zeit-Beziehung benutzt, die mit ATR-Spektroskopie erhalten wird. Die Interpretation der Ergebnisse beruht auf dem Fickschen Gesetz fur nichtstationare Diffusion und der Beziehung zwischen den einfallenden und gebrochenen Lichtintensitaten fur den Fall eines Konzentrationsprofils im optisch dunneren Medium,das als eine 30 bis 150 μm dicke Schicht aufgebracht wird. Die D-Werte werden unmerisch mit einem Computer berechnet. Ergebnisse werden fur die Falle Polyathylen, durchsetzt mit athylazetat (D ≈ 1,5 × 10−8 und 1 × 10−8 cm2/s, abhangig von den benutzten kommerziellen Schichten) und Polybuthylmethacrylat, durchsetzt mit athylalkohol (D ≈ 1,1 × 10−8 cm2/s) bei 36°C. angegeben.