Мембраны химическая устойчивость

В гомогенных электродах в качестве мембран используются тонкие пластинки кристаллических соединений, обладающие ионной проводимостью при комнатной температуре. Твердые мембраны должны быть механически прочными, химически устойчивыми и обладать малой растворимостью. [c.22]

Водородная функция стеклянного электрода связана с составом стекла, его гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. При подготовке стеклянного электрода к работе происходят гидратация и набухание поверхностного слоя мембраны. Гидратация мембраны оказывает заметное влияние на водородную функцию электрода чем больше гидратация мембраны, тем в большей степени водородная функция приближается к идеальной. [c.255]

Мембраны МК-40 химически устойчивы в растворах едкого натра до 32%-ной концентрации, в растворах соляной, серной, азотной и хромовой кислот с концентрацией не выше 5%- Действие на МК-40 раство- [c.143]

Для анализа бромид-ионов применяют электроды с жидкими и твердыми (гомогенными и гетерогенными) мембранами. Гомогенные мембраны готовят из кристаллических веществ с ионной проводимостью при комнатной температуре, обладающих малой растворимостью, но хорошей механической прочностью и химической устойчивостью. При получении гетерогенных мембран [c.119]

В современных технологических процессах довольно широко используется химическое взаимодействие твердых тел с различными реагентами. Химические процессы при этом в большинстве случаев протекают на фоне диффузионного массопереноса в твердом теле. Это высокотемпературное кислородное окисление металлов, сульфирование металлов, образование интерметаллических соединений, процессы выщелачивания стекол. Диффузионные процессы, протекающие в поверхностных слоях мембраны стеклянного электрода при ее взаимодействии с исследуемым раствором, являются определяющими при установлении электродного потенциала. Процессы взаимодействия стеклообразных материалов с различными реагентами, в основе которых лежат диффузионные процессы, представляют, кроме того, и самостоятельный интерес в связи с проблемами выяснения химической устойчивости стекло-изделий. [c.296]

Кроме химической устойчивости, механической прочности и стабильности размеров, мембраны должны обладать следующими качествами [c.14]

Воздействие воды и растворов кислот на стеклянный электрод приводит к выщелачиванию связанных ионными силами основных компонентов стекла и к замене их ионами водорода. Продукты реакций переходят в раствор, и на поверхности стекла образуется слой гидролизованного кремнезема, предохраняющий стекло от дальнейшего разрушения. Таким образом, хранение стеклянного электрода в воде продлевает время его жизни [34]. Напротив, щелочные растворы разрушают кремнекислородную сетку стекла и не способствуют образованию защитного слоя. Многие исследователи изучали химическую устойчивость стеклянной мембраны, прослеживая выход щелочей из стекла либо с помощью титрования раствора, в котором находился электрод, либо измеряя величину pH в этом растворе. Той же цели служило и измерение возрастающей проводимости воды при хранении в ней электрода [34], а также интерферометрическое исследование поверхности стекла после воздействия на нее растворов [35]. Изучение показало, что происходит нормальное набухание поверхностных 274 [c.274]

Мембраны подразделяют на пористые и диффузионные. Пористые мембраны нашли широкое применение в процессах обратного осмоса, микро- и ультрафильтрации. Они имеют как анизотропную, так и изотропную структуру. Мембраны с анизотропной структурой имеют поверхностный тонкопористый слой толщиной 0,25—0,5 мкм (называемый активным, или селективным), представляющий собой селективный барьер. Компоненты смеси разделяются именно этим слоем, располагаемым со стороны обрабатываемого раствора. Крупнопористый слой толщиной около 100—200 мкм, находящийся под активным слоем, является подложкой, повышающей механическую прочность мембраны. Мембраны с анизотропной структурой характеризуются высокой удельной производительностью, отсутствием закупорки пор в процессе их эксплуатации. Срок службы этих мембран определяется главным образом химической устойчивостью материала мембраны в перерабатываемых средах. Для мембран с изотропной структурой характерно быстрое снижение проницаемости вследствие закупорки пор коллоидными или взвешенными частицами, часто содержащимися в разделяемых растворах. [c.12]

Мембраны. Важными свойствами ионообменных мембран являются высокая селективность для отдельных катионов или анионов, высокая проводимость, физическая и химическая устойчивость при условиях их применения. [c.257]

Несмотря на то, что мембраны очень тонкие, они должны быть физически и химически устойчивы, так как разрыв или изнашивание снижают эффективность работы электролизера и обусловливают потерю емкости. Стоимость мембраны в значительной мере определяет стоимость обработки. [c.257]

Промышленное применение нашли мембранные компрессоры. Первая мембрана приводится в движение масляным поршневым насосом. Движение первой мембраны передается другим вследствие колебательных движений последней мембраны фтор всасывается и сжимается. Пространство между мембранами заполняется фторированной органической жидкостью и няти-фтористой сурьмой. Эти жидкости химически устойчивы по отношению к фтору. Мембраны изготовляют из специальных марок никеля и монель-металла. Срок службы их ограничен. Количество мембран определяется надежностью материалов и рабочим давлением, до которого сжимается фтор. Так, для сжатия фтора до 15 ат применяют две мембраны, а до абсолютного давления 2 ат — одну мембрану. [c.345]

Ультрафильтрационные мембраны до сих пор использовались для разделения водных растворов, однако быстро развивается новая область применений ультрафильтрации для неводных систем. Но для этой области должны быть созданы новые, химически устойчивые мембраны на основе более инертных полимеров. Для растворов в органических растворителях пригодны также неорганические мембраны " [c.296]

Совместимость мембраны с данным растворителем будет определяться химической природой мембраны, а также температурой и давлением обработки. При определении химической устойчивости мембран к тем или иным растворителям следует помнить следующее [c.93]

Следует указать также на два следующих аспекта химической устойчивости мембран 1) если вредный компонент содержится в фильтруемой жидкости в небольших количествах, то его Отрицательное воздействие на мембрану может быть незначительным 2) кроме того, мембраны могут подвергаться нежелательному воздействию смеси веществ, каждое из которых в отдельности является безвредным. Таким образом, прежде чем использовать ту или иную мембрану, необходимо выяснить, совместим ли химически с фильтруемой жидкостью материал выбранной вами мембраны. [c.94]

Для выявления механизма мембранного переноса и целенаправленного синтеза мембран необходимо установить возможные состояния мембранной системы и их взаимные переходы при различных значениях управляющего параметра а. В качестве управляющего может быть использован любой параметр, вызывающий возмущение в системе, отклонение ее от исходного равновесного или устойчивого стационарного состояния. Поскольку основным неравновесным процессом являются химические реакции, естественно в качестве управляющего параметра использовать величины, влияющие на состав реагентов в каждой точке мембраны. Обычно используют концентрации переносимого компонента на границах мембраны в газовой фазе (С ) или (С/)", изменение которых влияет на приток или отток реагентов и вызывает возмущение как в распределенной системе в целом, так и в локальной области мембраны. [c.30]

Мембраны в общем случае следует рассматривать как распределенные системы, кинетическая модель которых описывается дифференциальными уравнениями (1.26) или (1.27). В таких системах вдали от равновесия возмущения, являясь функцией времени и координаты, могут развиваться, конкурируя со стабилизирующими их диссипативными эффектами, обусловленными нелинейностью химических реакций. Анализ устойчивости подобных систем методом линеаризации достаточно сложен. В частности, для однородных в пространстве, но периодических во времени распределений концентраций в одномерной системе с одной переменной х получено следующее решение [4] для возмущения [c.37]

На перенос вещества влияют некоторые очень тонкие химические и физико-химические явления, что становится очевидным при более пристальном рассмотрении проникающих веществ, например воды. Сама по себе вода существует в виде связанных водородной связью групп, состоящих примерно из сотни молекул, причем каждая из них имеет от четырех до шести соседей. Устойчивость таких групп, однако, зависит не только от температуры, но и от природы растворимых частиц и физико-химических свойств мембраны. Гидрофобные вещества и мембраны стремятся оттолкнуть молекулы воды, превращая их в большие льдоподобные, а следовательно, и более трудно проникающие группы. [c.66]

В соответствии с представлениями С. М. Гамзатова, слой I может играть роль мембраны и, следовательно, через него независимо от минерализации поровой воды при определенных условиях (перепаде давления) может просачиваться пресная или опресненная вода. Если такое явление (обратный осмос) будет иметь место, то это приведет к снижению минерализации поровых вод (разбавление). Последнее обусловит новое равновесие — утолщение гидратных оболочек вокруг частиц глинистых минералов, ослабление естественных связей и, в конечном итоге, снижение устойчивости стенок скважин. Видимо, явления химического [c.93]

Преимущества ядерных мембран отклонение диаметров пор от номинального значения не превыщает 10% правильная, практически круглая форма поперечного сечения пор возможность получения мембран с заранее заданным числом и диаметром пор возможность использования для изготовления мембран материалов, стойких к агрессивным средам пассивность в биологическом отношении устойчивость к воздействию бактерий (они не обладают бактерицидными свойствами) стойкость в условиях термической и химической обработки и др. Поэтому ядерные мембраны очень перспективны для микроаналитических исследований (например, в цитологии и элементном анализе), для фракционирования растворов высокомолекулярных соединений и их очистки. Ядерные мембраны с успехом используют для получения очищенной от бактерий воды в полевых условиях, для изучения размеров и строения клеток крови различных типов (в частности, для выделения раковых клеток из крови) и для других целей. [c.319]

Таким образом, в древесных волокнах слои 8 и 8з(Т) образуют как бы спиральную обмотку вокруг основного слоя клеточной стенки - слоя 82 и защищают его от внешних воздействий со стороны срединной пластинки и полости. Отмечают высокую устойчивость слоев 8 и 8з(Т) и особенно первичной стенки Р, а также бородавчатой мембраны к действию химических реагентов. Спиральная структура клеточной стенки обусловливает высокую механическую прочность древесных и целлюлозных [c.221]

Полисурьмяная кислота имеет структуру, приведенную на рис. 3.1. Анионный каркас кислоты имеет цеолитоподобную структуру с диаметром полостей (2,6-5-3,0)" мкм, в которых расположены молекулы воды, способные протонизировать подвижные ионы водорода групп ЗЬОН. Полисурьмяная кислота имеет высокую протонную проводимость благодаря высокой константе ее электролитической диссоциации и эстафетному переносу протона. Мембрана химически устойчива в щелочи при 120°С более 10 000 ч [95, с. 110]. [c.160]

Водородная функция стекла связана с его составом, гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. Однако роль этих факторов и механизм действия стеклянных электродов до сих пор не вполне объяснены. Большой вклад в развитие теории стеклянных электродов внесли работы Никольского. В настоящее время принято считать, что на поверхности стекла при длительном контакте мембраны с раствором молекулы воды проникают в нее на глубину 10 - 1000 А, образуя гидратированный поверхностный слой, в котором протекают реакции ионного обмена между катионами щелочных металлов, входящими в состав силикатов, и ионами водорода. Основные структурные характеристики стекла в гидратированном слое не меняются, но подвижность катионов значительно увеличивается по сравнению с подвижностью в плотной внутренней части стеклянной мембраны. При этом транспорт катионов в гидратированном слое регулируется ваканси-онным механизмом, согласно которому вакансиями являются катионы в межузловых положениях трехмерного скелета, построенного из кремнийкислородных цепочек (рис. 6.3). При контакте с раствором они могут обмениваться на другие катионы, главным образом на ионы водорода [c.185]

Выпускаемые промышленностью Японии одновалентно-селективные ионообменные мембраны обладают всеми необходимыми свойствами - механической прочностью и стабильностью размеров, большой долговечностью и химической устойчивостью. Некоторые типы таких мембран являются гомогенными, другие упрочнены тканой сеткой. Армированные сеткой мембраны бопее прочны, удобнее в обращении, устойчивее к деформирующим усилиям, однако их электрическое сопротивление обычно несколько выше, чем сопротивление неупрочненных мембран. [c.98]

Это определение АЕ включает изменения потенциала, обусловленные асимметрией двух поверхностей стекла . Дол с сотрудниками [13] предложил измерять потенциалы стеклянного и водородного электродов раздельно по отношению к каломельному электроду для того, чтобы обнаружить любые изменения э. д. с. во времени. Для выбора стеклянных электродов Хьюзом [4] были предложены следующие критерии низкое электрическое сопротивление, небольшие отклонения от водородной функции, хорошая стабильность значений э. д. с., малая и постоянная величина асимметрического потенциала. Водородная функция стекла связана определенным образом с составом схекла, его гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. Однако роль этих свойств в механизме действия стеклянного электрода не вполне объяснена. [c.261]

М растворы цитрата натрия в 20%-ном растворе этанола и 0,1 М в 2%-ном растворе этаноле, применяемые в качестве фонового электролита при ионометрическом определении фторидов, устойчивы во времени [1]. Растворы остаются прозрачными, выпадения хлопьевидного осадка, характерного для цитратных растворов, не наблюдается. Электродный потенциал не изменяется в течение 6 месяцев, что позволяет готовить сразу большие объемы буферного раствора и использовать его в течение длительного времени. Мембрана фторидселективного электрода, представляющая собой монокристалл ЬаРз, химически устойчива в растворах цитрата натрия [1]. [c.123]

Мембраны гетерогенного типа, например мембраны компании Ром и Хаас ( амберплекс ) и мембраны компании Пермутит , Лондон ( пермаплекс ), уже довольно хорошо себя зарекомендовали с точки зрения возможности их применения в химических процессах, в которых большое значение имеет химическая устойчивость. В 1953—1954 гг. эти организации не могли установить твердых цен на мембраны, применявшиеся в процессах электролитического обессоливания вод большого масштаба. Однако предполагалось, что гетерогенные мембраны будут дорогими — около Ю ф. ст. за I [c.150]

Диализаторный модуль располагается в водяной бане (с контролируемой температурой) со съемной круглой крышкой, которая содерж четыре ряда патрубков с пластиковыми (кель Р) кранами для ввода и вывода потоков из диализатора. Пластины диализатора укрепляются над центральной нарезной стойкой, которая в свою очередь закрепляется на крышке четырьмя зажимами. Для задержки и смешения потоков и доведения температуры пробы и диализирующего раствора до гемпературы бани (обычно 37 0,1 °С) используются стеклянные смесительные спирата. Термостатирование бани осуществляется с помощью мешалки, обеспечивающей циркуляцию воды по всей системе, включающей пластину диализатора и нагреватель, контролируемый ртутным контактным термометром. Усовершенствование схемы управления, например введение термисторных датчиков, обеспечило бы более воспроизводимую и надежную долгосрочную работу. Ансамбль пластин включает одну или много групп диализных пластин. Стандартные пластины изготавливаются из луцита В каждой пластине прорезаны каналы, являющиеся зеркачькым отражением друг друга. Пластины образуют два совпадающих непрерывных спиральных канала, которые разделяются полупроницаемой мембраной. Длина канала равна 220 см, что обеспечивает достаточно большую площадь контакта растворов с мембраной. Пластины всегда поставляются попарно подогнанными друг к другу и не являются взаимозаменяемыми. Если пластины подогнаны не точно, могут появиться течи и множество пузырьков, что приведет к уменьшению площади диализа и, следовательно, к значительной потере эффективности. Пластины могут также быть изготовлены из кель Г, обеспечивающего химическую устойчивость системы. Важное значение имеют точность сборки диализаторного модуля и подготовка мембраны. Пластины диализатора должны быть тщательно очищены, и необходимо принять меры предосторожности, чтобы исключить образование царапин или травление поверхности. Сама мембрана выдерживается в тепловатой воде и затем для удаления складок натягивается на пару колец. Мембрану помещают между двумя пластинами, которые крепко стягиваются, чтобы обеспечить герметичность. Излишек мембраны обрезается. Потоки пробы и принимающего раствора вводятся в верхнюю и нижнюю пластины соответственно, при этом анализ может выполняться как в противоточном. [c.342]

У полученных мембран определяли обменную емкость [98], сопротивлснпе продавлпвннию [99], химическую устойчивость, электропроводность и селективные свойства. О химической стойкости судили как по содержанию органических веществ, извлеченных из мембраны раствором щелочи, так и по потере механической прочности мембран при их электрохимической деструкции [88]. Электрическое сопротивление определяли по о шческому падению напряжения при прохождении постоянного тока через мембрану, находящуюся в 10 н. [c.53]

Варьируя условия сульфирования хлорсульфоновой кислотой пленок из иолиэтилена низкого давления, можно получить мембраны с различными показателями (табл. I. 18). Однако уже сульфирование в точение 8—12 час. прп 50° приводило к снижению химической стойкости и механической прочности мембран, а также к появлению в них отдельных дефектов, что влекло за собой снижение избирательных свойств мембран. Более продолжительное, чем 12 час., сульфирование пленок при 50°, естественно, приводило к еще более резкому ухудшению их механической прочности и химической устойчивости. [c.54]

Требования, предъявляемые к мембранам. Химическая устойчивость является необходимым свойством мембраны. Мембрана не должна разрушаться и должна сохранять свою эффекивность при длительном использовании. Она должна быть стойкой к химикатам, содержащимся в обрабатываемых растворах, а также к хи.микатам, образующимся в результате электродных реакций. Желательна также стойкость к различным растворителям и температурным изменениям. Кроме этих чисто химических требований имеются еще два электрохимических требования, кото- [c.128]

Чувствительность стеклянного электрода, его удельное электрическое сопротивление и химическая устойчивость в значительной степени определяются составом стекла, из которого сделана мембрана электрода. Введение в стекло добавок А12О3 и В2О3 [c.100]

Хотя первоначально ультрафильтрационные мембраны изготавливались на основе целлюлозы, в настоящее время они производятся и из таких полимерных материалов, как поливи-нилиденфторид, полиакрилонитрил и полисульфон. Нецеллюлозные мембраны более устойчивы к нагреву и химическому воздействию, а потому находят более широкое применение в промышленности. Многие из этих синтетических мембран являются собственностью фирм и в документации поставщиков не расшифровываются. [c.357]

В реакционно-диффузионных мембранах, где возникают, мигрируют и распадаются промежуточные химические соединения, массоперенос описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений, решение которых неоднозначно и сильно зависит от степени неравновесностн системы при этом в результате сопряжения диффузии и химической реакции возможно возникновение новых потоков массы, усиливающих или ослабляющих проницаемость и селективность мембраны по целевому компоненту. При определенных пороговых значениях неравно-весности, в так называемых точках бифуркации, возможна потеря устойчивости системы, развитие диссипативных структур, обладающих элементами самоорганизации. Это характерно для биологических природных мембран, а также для синтезированных полимерных мембранных систем, моделирующих процессы метаболизма [1—4]. [c.16]

Очевидно, при а=а, когда критерий эволюции или кинетический потенциал равны нулю, происходит потеря устойчивости, и возможен скачкообразный переход в качественно новое состояние мембранной системы. Зависимость переменных хну от управляющего параметра а называют бифуркационной диаграммой, а состояние при а=а — бифуркационной точкой. На рис. 1.7 показана бифуркационная диаграмма для системы с одной переменной х в бифуркационной точке происходит переход с нижней ветви устойчивых состояний в область неустойчивости, т. е. из области I в области III или V (см. также рис. 1.6). Переходы типа узел — фокус (1- П) возможны на термодинамической ветви состояний, т. е. ао<а< а при этом нарушается лишь монотонный характер приближения к стационарному состоянию, возникают затухающие колебания концентраций. Как отмечалось выше, термодинамический критерий эволюции в виде соотношения (1.24) фиксирует условия, где возможны переходы в новые состояния, но не определяет новую структуру мембраны. Последнее возможно на основе анализа неустойчивости, если известен конкретный вид функций Fx x, у) и Fy(x, у) т. е. описание кинетики в йепи химических превращений в мембране. [c.34]

Мембраны из поликомпонентных сплавов на основе палладия, серебра и никеля допускают эксплуатацию при температурах до 600 °С, при этом необходима предварительная очистка разделяемой газовой смеси от серосодержащих соединений, окиси углерода, галогеивдов и других примесей, которые способны образовывать с металлами устойчивые химические соединения (гидриды, карбиды, нитриды, оксиды), снижающие скорость диффузии. Следует помнить, что при более низких температурах, помимо снижения коэффициента диффузии, падает скорость диссоциации газа и химическая стадия процесса проницания становится лимитирующей. [c.119]

В-гречъих, сольватная оболочка вокруг ядра каждой частицы дисперсной фазы характеризуется определенными законами изменения компонентного состава, структуры, интенсивности и природы ММВ, устойчивости надмолекулярных структур, а следовательно, и свойств вдоль радиуса. Разнозвенность молекул органических соединений, составляющих сольватную оболочку, предполагает ее ажурность. В связи с этим можно допустить возможность проникновения молекул дисперсионной среды в эти пустоты, где они, очевидно, будут находиться в состоянии, отличающемся от состояния молекул в объеме дисперсионной среды. По этой же причине и вследствие относительной неустойчивости обратимых ассоциатов и комплексов, составляющих сольватную оболочку, она играет роль проницаемой мембраны для НМС как в сторону ядра частицы дисперсной фазы, так и в сторону объема дисперсионной среды. Кроме того, нельзя исключать возможность того, что сольватная оболочка обменивается молекулами составляющих его соединений с подобными молекулами, имеющимися в объемах, к ней примыкающих. Наконец,важно то, что сольватная оболочка в процессе карбонизации представляет собой реакционную подсистему и изменения ее состава происходят не только вследствие указанных выше причин, но и вследствие протекания химических реакций в ее объеме и на поверхностях соприкосновения с ядром и дисперсионной средой. Таким образом, нефтяная СДС является системой весьма чувствительной к воздействию различных внешних и внутренних энергетических факторов, интенсивность которых определяет степень изменения всех ее характеристик. [c.96]

В последнее время для фильтрации, особенно в химической промышленности, широко используются ткани из синтетических материалов поливинилхлорида, перхлорвинила, перлона. Волокна из поливинилхлорида устойчивы к действию кислот, солей.минеральньпс масел и микроорганизмов, однако недостаточно теплостойки (до 60 С). Перхлорвиниловьте ткани весьма стойки к кислотам, щелочам, не набухают в воде, не разлагаются микроорганизмами. Теплостойкость их невелика (до 60 С). Полиамидные ткани устойчивы к действию щелочей даже при повышенной температуре (100°С и выше), а также к разбавленным кислотам. Мембраны из полипропилена достаточно устойчивы к кислотам, щелочам, микроорганизмам. Эффективность фильтрации составляет 99,5%, при этом могут задерживаться частицы размером в пределах десятых долей микрона. [c.657]

Полученная тем или иным способом ацетатцеллюлозная мембрана устойчива в спиртах до 70 °С, разбавленных водных растворах кислот, но разрушается в 0,1 М растворах КОН и NaOH уже при обычных температурах. Более подробную информацию о химической и механической устойчивости можно получить из технической документации, прилагаемой фирмами к мембранам. [c.36]

Процесс обратного осмоса приобрел практическую значимость лишь после того, как были разработаны соответствующие мембраны. Мембрана должна обладать необходимой прочностью для работы при высоких давлениях, химической стойкостью и устойчивостью к микробиологической атаке. Вначале большинство мембран для обратного осмоса изготавливались из ацетилцеллюлозы, причем ацетилцеллюлоза для этих мембран несколько отличается от используемой в микрофильтрационных мембранах она содержит меньше ацетильных групп на остаток глюкозы. Теоретически на один остаток глюкозы могут приходиться три ацетильные группы, но при высокой степени замещения скорость прохождения воды через мембрану оказывается небольшой. С другой стороны, если содержание ацетильных групп низко, скорость прохождения воды велика, однако селективность таких мембран (задержка ими соли) мала. По-видимому, онтимштьная степень замещения должна быть в пределах 2,1-2,5, что обеспечивает задержку соли на 90-95% и расход через единицу поверхности мембраны (100-200) 10 г с [120]. [c.225]