ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диффузионные аспекты из "Введение в мембранную технологию" Формование мембран по методу инверсии фаз, а именно осс1Ждением путем погружения, является неравновесным процессом, который не может быть описан с помощью одной только термодинамики, поэтому рассмотрим также кинетику процесса. Состав в любой точке поливочной пленки является функцией координаты и времени. Чтобы знать, какой тип разделения фаз имеет место и как он происходит, необходимо знать точный локальный состав в данный момент времени. Однако экспериментально состав не может быть определен с большой точностью, потому что изменение состава происходит очень быстро (часто менее, чем за доли секунды) и пленка очень тонкая (толщина обычно менее 200 мкм), но он может быть определен теоретически. [c.130] При процедуре дифференцирования должна быть учтена концентрационная зависимость параметра х Влияние различных параметров взаимодействия х (включаемых в движущие силы) на потоки растворителя и нерастворителя и, следовательно, на получаемую мембранную структуру будет описано позднее. [c.132] Другие члены, присутствующие в уравнениях для потока (П1-23 и П1-24), являются феноменологическими коэффициентами, и они должны быть также рассмотрены при анализе формирования мембраны. Эти коэффициенты в большой степени также зависят от концентрации. Существуют два пути для выражения феноменологических коэффициентов, если соотношения для химических потенциалов заданы 1) в коэффициентах диффузии и 2) в коэффициентах трения. [c.132] С чисто теоретической точки зрения можно следовать обоим приближениям. Однако с более практической точки зрения предпочтительнее привести параметры тройной системы к параметрам двойной системы. Последние наиболее легко определяются. По этой причине предпочтительнее соотнести феноменологические коэффициенты с бинарными коэффициентами трения. [c.132] Возвращаясь к диффузионным процессам при формировании мембраны, мы видим, что различные параметры уже описаны. Однако есть другая проблема, которая еще не обсуждалась. В большинстве случаев существует большая разница между толщиной поливочной пленки и конечной толщиной получаемой мембраны. Это значит, что в процессе образования мембраны граница между ванной с нерастворителем и поливочным раствором движется, как это показано на рис. 111-30. По этой причине необходимо ввести координату граничных условий таким образом, чтобы учесть это движение границы раздела. [c.133] Коагуляционная ванна Диффузионный слог. [c.133] Главный фактор, определяющий тип процесса разделения фаз, — это локальная концентрация в пленке. Используя уравнения П1-34 и П1-35, можно вычислить эти концентрации ( 1, ф2 и фз) как функцию времени. Следовательно, в любое время и в любой точке поливочной пленки процесс формования мембраны может быть количественно охарактеризован фактически вычисляются концентрации как функции координаты и времени и на этой основе определяется тип процесса разделения фаз. Однако нужно подчеркнуть, что эта модель включает ряд предположений и упрощений. Так, тепловые эффекты, возможность кристаллизации, молекулярно-массовое распределение не принимаются во внимание. Тем не менее, в следующем разделе будет показано, что эта модель позволяет установить тип фазового разделения на основе качественных соображений, и потому она весьма полезна в качестве первого приближения. Более того, она позволяет понять механизм образования мембраны путем инверсии фаз. [c.134] Вернуться к основной статье