Фракционирование полимеров мембраны

Эффективность фракционирования ионных растворенных веществ находится в прямой зависимости от отношения давления к диэлектрической постоянной полимерной мембраны и размера пор. Согласно данным Биана [115], для мембраны с диэлектрической постоянной, равной 3, и диаметре пор 27 13,5 и 9 А отделение растворенных веществ для разбавленного раствора 1—1 электролита составит соответственно 90 99 и 99,9%. Для 99%-го отделения растворенного вещества с использованием тех же мембран размер пор должен составлять 27 А для 2—1 электролита и 40 А — для 2—2 электролита. С другой стороны, для мембраны из полимера с диэлектрической постоянной, равной 10, и размером пор 27 А отделение растворенных веществ для 1—1, 2—1 и 2—2 электролитов составляет соответственно 60, 83 и 97%. [c.69]

Диффузия в полимерах представляет интерес для инженера-химика, поскольку тонкие полимерные мембраны, обладающие селективной проницаемостью , можно применять в процессах разделения и так как процессы получения полимеров часто сопровождаются диффузией реагирующих веществ или продуктов к месту проведения реакции полимеризации или от него. Процессы разделения, основанные на диффузии в полимерах, включают фракционирование углеводородов, диализ, обратный осмос и т. д. Диффузия воды и других растворителей выдвигает свои проблемы при промышленном изготовлении полимеров и скручивании их для получения текстильных волокон низкая водопроницаемость требуется от полимерных пленок, используемых для упаковки пищевых продуктов. Разделение при электродиализе или в ионообменной аппаратуре зависит от ионной диффузии в полимерах. [c.58]

Самым интересным для инженера-химика аспектом диффузии в полимерах является, по-видимому, возможность применять мембраны для разделения компонентов смесей газов и жидкостей. Мембраны действительно проявляют селективную проницаемость, благодаря чему и удалось продемонстрировать частичное фракционирование смесей. Однако анализ, который был проведен с точки зрения инженерных приложений, показал, что в общем такое разделение едва ли будет экономичным, поскольку проницаемости низки, и потребовались бы огромные площади мембран для осуществления промышленных процессов. Вероятно, использование полых полимерных волокон могло бы изменить эту ситуацию. Такие волокна были разработаны в последнее время для применения при удалении солей из рассолов посредством обратного осмоса полые волокна могут обеспечить площадь поверхности мембраны свыше 32 808 mVm объема оборудования. [c.62]

В зависимости от типа применяемой мембраны могут наблюдаться те или иные расхождения при осмотических определениях молекулярного веса и второго вириального коэффициента [А ) для одного и того л<е полимера. Так, для полистирола [91] значения молекулярных весов, найденные осмотическим методом, колебались от 7000, при использовании плотной мембраны, через которую могут диффундировать молекулы с мол. весом <1000, до 225 000 — при использовании пористой мембраны, проницаемой для молекул с мол. весом < 35 000. Значения Аг в случае полидисперсных образцов оказались сильно завышанньши по сравнению с фракционированными образцами. Это объясняется тем, что имеющееся в полидисперсном образце некоторое количество низкомолекулярных компонентов свободно проходит через мембрану, что занижает измеряемое осмотическое давление. Влияние низкомолекулярных фракций особенно сильно сказывается при низких концентрациях [c.188]

Следует принимать во внимание, что имеющиеся в продаже мембраны на целлофановой основе, даже одной и той же марки, качественно различны, т. е. имеют различную пористость. Эти колебания пористости особенно сказываются при измерениях нефракциопированных или плохо фракционированных продуктов. При работе с фракционированными высокомолекулярными полимерами (мол. веса выше 50 000) можно применять мембраны с повышенной пористостью, так как большие молекулы растворенного вещества ие смогут пройти через поры, а проницаемость растворителя увеличится Тем самым уменьшится время, необходимое для достижения равновесия. Перед началом работы с растворами полимеров желательно проверять пористость мем браны, т. е. степень ее проницаемости для данного растворителя. В зависимости от времени и способа обработки целлофановой мембране можно придать желаемую пористость. [c.192]

Действительно, как следует из литературных данных, при газофазном фракционировании на мембранах характеристики полимерной пленки существенно не изменяются под влиянием диффундирующего газа, так как последний обладает весьма низкой растворимостью в пленке. Поэтому, зная скорости диффузии чистых газов и состав исходной смеси, можно вычислить состав продиффундировавщего газа. Однако в случае фракционирования органических паров или жидкостей, обладающих сравнительно высокой растворимостью в пленке полимера, невозможно вычислить состав продиффундировавщего потока на основании известного состава исходной смеси и скоростей диффузии индивидуальных компонентов через мембрану. Проницаемость набухщей мембраны (т. е. мембраны, содержащей растворенные диффундирующие компоненты) значительно отличается от первоначальной ее проницаемости. Равным образом состояние мембраны при диффузии индивидуальных соединений отличается от состояния, достигаемого при диффузии смеси. [c.77]

Учитывая, что полимер типа Кель-F (политрифторхлорэтилен) растворим в углеводородах только при температуре выше 135°, Уолш и Кауфман [147] проводили измерение осмотического давления этого полимера в 2,5-дихлортри-фторбензоле при 130° и 1,1,3-трифторпентахлорпропане при 100°. При измерениях применялась мембрана из набухшего целлофана. Сравнение среднечислового и средневесового молекулярных весов показало, что Кель-F имеет очень широкое распределение по молекулярным весам [175], что позднее было подтверждено фракционированием [176]. Второй вириальный коэффициент осмотического давления для указанных выше растворителей прнбли- [c.412]

ДО тех пор, пока за счет поднятия его уровня не будет создано гидростатическое давление, равное П, и, следовательно, парциальная молярная свободная энергия растворителя в растворе станет равной парциальной молярной свободной энергии чистого растворителя. Если разность уровней менисков растворителя и раствора Ь выражается в сантиметрах, р — плотность раствора и д (см1сек ) — ускорение силы тяжести, то осмотическое давление (дин1см ) выражается как П — йрр, и тогда осмотическое давление образца, упомянутого в начале этого раздела, соответствует гидростатическому давлению 28 см. Отсюда видно, что определение активности растворителя в случае, лежащем на грани точности измерения понижения давления пара, может быть достигнуто лишь при большой тщательности криоскопических или эбулиоскопических измерений. В то же время точность этого определения очень далека от пределов чувствительности метода осмометрии. Действительно, осмотическое давление может быть удобно измерено для соединений, молекулярные веса которых лежат в диапазоне до 500 ООО или да5ке выше. Наибольшие затруднения при использовании этого метода вызывает выбор подходящей полупроницаемой мембраны. Эта проблема менее сложна при работе с синтетическими полимерами, имеющими непрерывное распределение по молекулярным весам. Если не удалить путем фракционирования фракции с самым низким молекулярным весом, среднечисловой молекулярный вес, определенный методом осмометрии, может отражать как свойства осмотической мембраны, так и природу образца. Подробное обсуждение осмометрических методов содержится в монографии Боннера и др. [414], посвященной определению среднечислового молекулярного веса. По мнению этих авторов, молекулярный вес, равный 15 ООО, является практическим нижним пределом молекулярных весов, которые удобно определять с помощью метода осмотического давления. [c.145]