ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы модификации полимерных мембран из "Мембранные процессы разделения жидких смесей" 0 Содержание воды В исходной спеси. [c.171] И становится равноценной мембране, обработанной в кипящей воде в течение 1 ч, что объясняется авторами изменениями в структуре целлофана. Ухудшение селективности разделения (рис. П-38) и некоторое увеличение проницаемости объясняются влиянием пластификатора (глицерина) в необработанной мембране. [c.171] Обработка целлофана 3%-ным раствором NaOH [7] привела, по-видимому, к разрушению мембраны, так как проницаемость увеличилась более чем вдвое, в то время как разделения водного раствора изопропанола не наблюдалось. Лучшие результаты были получены на мембранах из геля целлофана, приготовленных по методу Мадраса [79]. [c.171] В литературе [9] приводятся результаты предварительной обработки мембраны из полиэтилена в одном из изомеров ксилола. [c.171] Важным фактором, определяющим селективность, является степень набухания образца в ге-ксилоле в процессе прокаливания при 100 °С. На рис. Н-39 показана зависимость селективности от концентрации га-ксилола для различных температур разделения, проходящая через максимум. Максимальная степень разделения для пара- и орто-изомеров (при = 30 °С), равная 1,8, наблюдалась при высокой селективности по отношению к другой паре изомеров пара- и л ета-ксилол, которая равнялась 1,4. [c.172] Этими же экспериментами было показано, что, меняя условия кондиционирования, можно получить многократное увеличение проницаемости, особенно при невысоких температурах разделения. Измерения сорбционной способности кондиционированных мембран и рентгеноструктурные анализы обработанных и необработанных мембран привели авторов к следующим выводам 1) кондиционированные мембраны проявляют ббльшую сорбционную способность при низких температурах, но меньшую температурную зависимость растворимости 2) обработанный полимер незначительно более кристалличен, чем исходный (примерно на 3%) 3) селективность сорбции изомеров ксилола полимером не изменяется при кондиционировании. [c.172] Для объяснения экспериментальных данных была предложена модель, по которой полимер представляется молекулярным ситом, где молекулы аморфной фазы образуют пустоты и карманы и пространственно связывают кристаллические элементы (рис. П-40). [c.172] Изучение зависимости селективности полиэтилена по отношению к изомерам ксилола от конфигурации сольватированной молекулы, присутствующей в течение прокаливания, позволило предположить, что эти молекулы выполняют роль лекал, которые регулируют межкристаллическую упаковку и размеры пустот. Хотя это заключение, как отмечают авторы, не является бесспорным, оно может иметь большое значение для приготовления полимерных мембран. [c.173] В свете современных представлений о структуре полимеров предложенная [9] модель представляется сильно упрощенной, однако следует признать, что она удовлетворительно объясняет основные закономерности, установленные в экспериментах. [c.173] Устойчивость мембран может быть повышена сшиванием полимерной структуры, облучением или химическими методами. Показано [24], что за счет сшивки полиэтилена при облучении разделение можно вести при более высоких температурах без разрушения мембраны. Это обстоятельство, как видно из рис. П-41, позволяет многократно увеличить производительность без существенного ухудшения селективности разделения. Некоторое снижение проницаемости с увеличением дозы облучения свидетельствует о наличии оптимального значения дозы облучения. [c.174] К аналогичным выводам пришли авторы работы [81]. Значительное увеличение проницаемости было обнаружено [82] при разделении смесей испарением через полиэтиленовые мембраны, облученные в набухшем состоянии у-лучами. [c.174] Изучалась [80] скорость и селективность разделения смесей толуол — изобутилен, бензол — циклогексан, гептан — изооктан при испарении их через полиэтиленовые мембраны, сшитые фото- и радиационно-химическими методами. Скорость проницания с увеличением дозы облучения во всех случаях заметно возрастала (для смеси бензол — циклогексан при 70 °С составляла 33 кг/(м2-ч), а коэффициент разделения для смесей бензол — циклогексан и гептан — изооктан практически оставался постоянным. Коэффициент разделения для смеси толуол — изобутанол снижался в 2 раза. Как одно из достоинств сшитых полиэтиленовых мембран отмечается возможность проведения процесса разделения при температуре свыше 100 °С, в то время как исходные мембраны разрушаются уже при 65 °С. [c.174] Если результаты увеличения селективности или скорости разделения в первом случае объясняются, по-видимому, образованием мембраны новой (по сравнению с контрольной мембраной) структуры, что является, в свою очередь, следствием увеличения разветвленности отдельных макромолекул, то аналогичный эффект при двух последних методах модифицирования является результатом сшивки ее первоначальной (исходной) структуры. Эти методы аналогичны методу облучения полиэтиленовых мембран. [c.175] Вернуться к основной статье