Мембраны Мембраны, растворимость

Применение удобрений , которые выделяли бы углекислоту, непрактично, так как для этого нужны слишком большие их количества. Однако более тонкие приемы могут дать хорошие результаты. Степень ассимиляции углекислоты в фотосинтетическом цикле лимитируется скоростью ее поступления через устьица листьев и прохождения через различные мембраны, растворимостью в различных жидких средах и концентрацией око- [c.243]

Вирусологический анализ воды. Прежде всего вирусы должны быть сконцентрированы материал газ, применявшийся длительное время, сейчас не используется. Процедура концентрирования вирусов состоит в следующем фильтрование через мембраны (растворимые и нерастворимые ) или применение патронов, электрофорез или электроосмос, коагуляция — флокуляция, центрифугирование (в присутствии адсорбента, не смешивающегося с водой, или без не- [c.412]

В непористых мембранах из-за отсутствия пор в плотном слое резко сокращается количество вещества, адсорбированного поверхностью, решающую роль играет растворимость газов в матрице мембраны. Процесс идет по механизму абсорбции, который условно включает стадии поверхностной сорбции и последующего растворения газа при этом возможна диссоциация молекулы газа или образование нового химического соединения. Таким образом, проникающее вещество и матрица мембраны образуют растворы, которые могут быть однофазными (в высокоэластичных полимерах) или гетерофазными (в полимерах композиционно-неоднородной структуры). Во втором случае необходимо различать дисперсную фазу и дисперсионную среду. В полимерах роль дисперсной фазы играют структурные образования, характеризующиеся периодичностью расположения макромолекул и большой плотностью упаковки. Обычно принимают, что проникающее вещество растворяется и мигрирует только в дисперсионной среде, обычно аморфной фазе, обладающей значительной долей свободного объема и большей подвижностью элементов полимерной матрицы. Мембраны, изготовленные из композиционных материалов с наполнителями или армирующими элементами, представляют собой многофазные системы. [c.71]

К ионообменным материалам относят высокомоле-кулярные соединения, молекулы которых содержат ионогенные группы, способные к диссоциации и обмену ПОДВИЖНЫХ ИОНОВ на ионы других соединений в растворе. Ионообменные материалы можно разделить на три основные группы нерастворимые иониты, ионитовые мембраны и растворимые полиэлектролиты. [c.5]

Характеристикой вещества мембраны является растворимость в нем компонентов разделяемой смеси и скорость селективной диффузионной проницаемости целевого компонента. Выбор мем-браны диктуется природой разделяемой смеси и должен быть основан на результатах экспериментального исследования. [c.511]

Так как проницаемость мембраны сильно меняется с изменением температуры, то необходимо предусмотреть ввод поправки с помощью ЭВМ или другом способом, а также путем включения в электрическую цепь тепло-чувствительных элементов. Некоторые типы приборов также компенсируют изменения растворимости кислорода при различных температурах. [c.64]

При пробоотборе широко применяют фильтрацию для удаления взвешенных веществ, осадков, водорослей и микроорганизмов во время отбора или сразу после него. Обычно для фильтрации применяют бумажный фильтр. Мембранный фильтр следует использовать осторожно, так как различные тяжелые металлы и органические вещества могут абсорбироваться поверхностью мембраны, а растворимые соединения мембраны — выщелачиваются в пробу. [c.72]

Электроды, чувствительные к ряду катионов и анионов, можно изготовить на основе мембраны или пленки, содержащей жидкий ионообменник [4]. Конструкция электрода такого типа показана на рис. 15-2, о. Маленький диск из пористого гидрофобного материала разделяет внутренний и внешний растворы электролита. По всему своему периметру диск контактирует с органическим растворителем, не смешивающимся с водой, который находится в кольцевом зазоре. Растворим в этом растворителе соль нужного нам иона с противоионом относительно большой молекулярной массы и со значительно более высокой растворимостью в органической фазе, чем в воде. Под действием капиллярных сил растворитель заполнит поры диска, осуществляя электрический контакт с обоими водными растворами. За счет этого установится равновесие между общими ионами в мембране и растворах. Потенциал внутреннего электрода подчиняется уравнению Нернста практически аналогично стеклянному электроду. Несколько примеров электродов с жидкими мембранами приведено в табл. 15-1. [c.321]

Для диализа применяют приборы, называемые диализаторами (рис. 477). Они могут иметь различную конструкцию. Техника работы с диализаторами очень проста. Полупроницаемая мембрана разделяет прибор обычно на две части. В одну половину прибора наливают раствор, подлежащий диализу, а в другую половину — чистый растворитель, причем последний обычно обновляют (постоянный ток жидкости). Если чистый растворитель не менять, то концентрации проходящих через мембрану веществ с обеих сторон ее в конце концов уравновесятся и диализ практически остановится. Если же растворитель все время обновлять, то из диализируемого раствора можно практически удалить все растворимые вещества, способные проникать через мембрану. [c.593]

В настоящей главе рассмотрим основные типы равновесий, характеризующихся неполнотой в распределении компонентов. Мы не будем делать каких-либо предположений относительно механизма осуществления таких равновесий, и наши выводы не будут связаны с существованием действительной мембраны, разделяющей растворы. Если последнее имеет место, можно считать вещество мембраны растворимым (хотя бы как угодно мало) в обеих фазах и включить его в число п общих компонентов системы. Удобно считать вещество мембраны п-и компонентом, молярная доля которого не входит в конечные выражения. [c.239]

Как мы уже говорили, некоторые вещества, например газы, могут проникать в клетку за счет трансмембранной диффузии по электрохимическому градиенту при этом никаких энергетических затрат не требуется. Скорость простой диффузии через мембрану растворенных веществ определяется тепловым движением перемещающихся молекул, трансмембранным концентрационным градиентом вещества и его растворимостью (коэффициентом проницаемости рис. 42.6) в гидрофобном слое мембраны. Растворимость обратно пропорциональна числу водородных связей, которые должны быть разорваны, чтобы растворенное в водной среде вещество оказалось включенным в гидрофобный слой. Электролиты, слабо растворимые в липидах, не образуют с водой водородных связей, но они обладают водной оболочкой, образующейся в результате электростатических взаимодействий. Размер оболочки прямо пропорционален плотности заряда электролита. Электролиты с большей плотностью заряда обладают большей гидратной оболочкой и, таким образом, меньшей скоростью диффузии. Ионы На+, например, характеризуются большей плотностью заряда, чем ионы К +. Следовательно, гидратированный Na+ имеет больший размер, чем К +, и его скорость пассивной диффузии ниже. [c.138]

Сначала рассмотрим транспорт через эти плотные мембраны с использованием сравнительно простого подхода. Несмотря на некоторое сходство транспорта газов и жидкостей, имеется и множество различий. В общем случае сродство жидкостей и полимеров значительно больше, чем у газов и полимеров в результате растворимость жидкости в полимерах намного превышает растворимость в них газов. Иногда растворимость может быть столь высокой, что требуется сшивка полимера, чтобы избежать его растворения. Кроме того, высокая растворимость оказывает огромное влияние на коэффициент диффузии, сообщая полимерным цепям большую гибкость и приводя к увеличению проницаемости. [c.234]

При газоразделении любые взаимодействия между молекулами газа и материалом мембраны очень слабо выражены, поэтому концентрации газа в мембране очень невелики. Молекулы газа должны диффундировать сквозь жесткую структуру мембраны, не оказывая на состояние полимера практически никакого влияния. В то же время, даже при очень низком сродстве пенетрантов такого типа, все-таки наблюдается различие, например, для азота и диоксида углерода. В противоположность этому растворимость жидких пенетрантов в мембране может быть значительно выше, вследствие этого цепи приобретают большую подвижность. При диализе может наблюдаться даже более сильное взаимодействие между жидкостью и мембраной, приводящее к более сильному набуханию полимера, и тогда относительно большие молекулы диффундируют сквозь мембрану с таким образом открытой пористой структурой. Рис. VI-14 схематически иллюстрирует изменение коэффициента диффузии низкомолекулярного компонента при увеличении степени набухания мембраны (набухание мембраны определяется отношением массовой доли пенетранта внутри мембраны к массовой доле сухого полимера). Видно, что коэффициент диффузии может изменяться от 10 до 10" м /с это убедительно доказывает, что подвижность полимерных цепей увеличивается в результате набухания и достигнутый коэффициент диффузии [c.308]

Первый член правой части уравнения У1-бЗ описывает поток г-го компонента в результате его собственного градиента, тогда как второй член определяет поток г-го компонента, обусловленный градиентом -го компонента. Этот член отражает эффект сопряжения. В отсутствие сопряжения ( 12 = Ь21 = 0) уравнения потоков сводятся к простым линейным соотношениям, аналогичным уравнению 1-49. Линейные соотношения предполагают, что компоненты проникают через мембрану независимо друг от друга. Обычно этого не происходит, как можно показать, сравнивая результаты для чистых компонентов и смесей. При очень низкой проницаемости мембраны для компонента, например проницаемости полисульфона для воды, возможно повышение проницаемости в присутствии второго компонента, например этанола. Второй компонент в этом случае обладает повышенным сродством к полимеру и как результат достигается повышенная (общая) растворимость, что и позволяет первому компоненту (воде) проникать через мембрану. [c.332]

Цитохром -единственный из белковых переносчиков электронов, который можно путем мягкой обработки отделить от внутренней митохондриальной мембраны. Растворимость этого периферического мембранного белка в воде облегчает его очистку и кристаллизацию. Действительно, о структуре цитохрома с известно значительно больше, чем о структуре какого-либо другого белка переносчика электронов. [c.88]

Мембрана (полупроницаемая мембрана) — перегородка, обладающая свойством пропускать преимущественно определенные компоненты газовых или жидких смесей. Это свойство, в свою очередь, обусловлено различием в одном или нескольких параметрах компонентов смеси — молекулярной массе, размере или форме частиц, электрическом заряде, растворимости, скорости диффузии и др. [c.15]

Имеются сообщения о хороших результатах, полученных при разделении сложных смесей жидких веществ при помощи непористых пластмассовых мембран. Разделение компонентов жидкой смеси в этом случае достигается вследствие растворимости одного из компонентов в материале, из которого изготовлена мембрана. Выделяемый компонент проходит через пленку мембраны и выделяется с другой ее стороны в парообразном состоянии. [c.35]

Увеличение энергии связи приводит к усилению роли сорбционных явлений в общем процессе разделения. В частности, скачкообразное изменение концентрации компонентов на границах мембраны не только повышает проницаемость целевого компонента, но может принципиально изменить процесс разделения смеси. В полимерах коэффициенты диффузии более легких растворенных газов, как правило выше, а растворимость их ниже, чем у более тяжелых газов. В итоге скорость проницания последних часто превосходит проницаемость той же мембраны по более легким газам. [c.15]

Указанное представление процесса сильно идеализировано и ограничено областью малых растворимостей, отсутствием в матрице структурных деформаций при растворении.газа и химических реакций. Если непористые мембраны гетерофазны, а скорость сорбции растворенных газов на поверхности дисперсной фазы конечна, то процессы сорбции и диффузии в мембране протекают в одном масштабе времени, и в системе возможно возникновение локально-неравновесных состояний. [c.16]

Нелинейность подобной системы обусловлена торможением процесса в результате связывания фермента в неактивный комплекс Е8 при повышенных концентрациях субстрата этот процесс аналогичен изменению свойств матрицы мембраны при значительной растворимости газов. [c.35]

Для анализа температурной зависимости растворимости различных газов в мембране установим связь между энтальпией растворения АЯ, " (3.8) и параметрами межмолекулярного взаимодействия газа элементов и матрицы мембраны. [c.74]

Более ранние теории, в которых иредиолагалось, что некоторую роль играет растворимый кремнезем. Они базировались на том, что монокремневая кислота способна вступать во взаимодействие с ДНК или с РНК и вызывать изменение в ферментативных системах. Согласно наиболее распространенной теории, кварц растворяется с образованием растворимого мономерного кремнезема. Этот процесс сам по себе безвреден, однако мономерный кремнезем полимеризуется затем до поликремневой кислоты, которая, как известно, денатурирует белок и разрушает клеточные мембраны, т. е. в рез тьтате мономерный кремнезем оказывается цитотоксичным. [c.1067]

Перфторированные иономеры составляют один из наиболее важных новых классов мембранных полимеров. Полимеры этого класса в большинстве случаев перерабаты ваются в форме суль-фонитрилфторидов из расплавов. Однако в ряде случаев требуется получение растворов (59, 60). Материал с эквивалентной массой 970, время жизни которого было весьма ограничено, растворялся в этаноле (59), и из этого раствора сухим формованием были получены плотные мембраны. Для получения растворов полимеров с эквивалентной массой 1100 и 1200 их необходимо растворять в автоклаве с перегретым этанолом или изопропано-лом и водой (60). В случае нерастворимых мембран Нафион был попользован двойной параметр растворимости (рис. 5.8). [c.222]

Природные мембраны характеризуются очень малой толщиной (от 6 до 9 нм), эластичностью, а также тем, что они находятся в жидком состоянии. Через мембраны легко проходит вода, но они практически полностью непроницаемы для заряженньк ионов типа Ка" , С1 или и для полярньк, но не заряженньк молекул, например сахаров. Только те полярные молекулы проникают через природные мембраны, для которых существуют специфические транспортные системы, или переносчики. В то же время растворимые в липидах [c.342]

Здесь с и с концентрации компонентов в пермеате, с и с — их концентрации в исходной смеси, компонент / является более легко проникающим через мембрану ком1юнентом. Так как растворимость компонентов в материале мембраны и их коэффициенты диффузии зависят от концешраций комцонентов, потоки каждого из компонентов через мембрану, а также селективность процесса разделения будут, как уже указывалось выше, зависеть от состава питающей смеси. Селективность проницаемости определяется селективностью растворимости и селективностью диффузии. Как правило, наблюдается уменьшение количества вещества, переносимою через мембрану за единицу времени, и одновременное увеличение селективности при [c.432]

Для определений осмотического давления каучука и других полимеров, растворимых. в органических растворителях, рекомендуется использовать в качестве полупроницаемой мембраны пленки из целлофана. Для улучшения проницаемости целлофан оставляют набухать в концентрированном (приблизительно 60%) теплом растворе хлористого цинка, затем промывают водой, подкисленной НС1, (5% НС1) до исчезновения реакции на Zn++ и дистиллированной водой до исчезновений реакции на ион С1 . Воду из набухшего целлофана можно вытеснить спиртом, а затем спирт — вымачиванием в том растворителе, в котором будет производится определение молекулярного веса. В этом же растворителе мембрана хранится до опыта. Мебрану можно приклеить к бортику ячейки с помощью водного раствора поливинилового спирта. Воду испаряют, помещая ячейку [c.72]

Способ уменьшения стоимости мембран, полученных из предварительно синтезированных смешанных эфиров АЦ, состоит в приготовлении полимера с более высокой СЗ, чем требуется в конечном продукте. Такой полимер с высокой СЗ может быть затем добавлен в формовочный раствор вместе с немодифициро-ванным исходным АЦ для приготовления смешанной мембраны с требуемым средним значением СЗ [61J. Такой метод особенно успешен в тех случаях, когда смешанные эфиры АЦ содержат цепи Сю— i2 в качестве вторичных ацильных составляющих, поскольку такие полимеры не только хорошо растворимы при индивидуальном использовании, но практически полностью совместимы с немодифицированными полимерами из АЦ. Другим преимуществом метода смешения является увеличение воспроизводимости, поскольку оптимальная СЗ в мембране более легко достигается при изменении соотношения АЦ и смешанного эфира АЦ, чем при синтезах смешанного эфира АЦ со СЗ вторичным ацилом, регулируемой в узких пределах. [c.137]

Электроды с твердыми мембранами, селективные к катионам, обычно изготавливают двумя методами. Один из них заключается в использовании в качестве мембраны монокристалла или прессованного диска. Например, кристалл сульфида серебра, в котором подвижными частицами являются ионы серебра, может применяться для определения А + или 5 . Тем же целям служит осадок Ag2S в виде прессованной таблетки. Растворимость Ag2S очень мала, и в этот осадок, как в инертную матрицу, запрессовывают сульфиды других металлов. Так получают мембранные электроды, селективные к ионам этих металлов [4]. Если исследуемый раствор первоначально не содержит ионов серебра, то их активность (ад +) на границе мембраны и раствора дается выражением [c.174]

Диффузия паров веществ подчиняется закону Фика в том случае, если они химически не взаимодействуют с материалом мембраны и растворимость в последней мала [18]. Пары воды в большинстве защитных смазок растворяются в незначительных количествах без образования новых химических продуктов (за исключением резко выраженных гидрофильных смазок, у которых нмеется гидратация частиц загустителя), вследствие этого к ним приложимо известное уравнение диффузии Фика [c.416]

Схему, показанную на рис. 5.1, можно использовать для определения внутриклеточной локализации какого-либо фермента или белка, принадлежащего Е. oli или другим кишечным бактериям. Преимущество этой схемы заключается в том, что при низких концентрациях Mg + (в данном случае источником Mg + служат как сами клетки, так и буфер для разрушения) наружная мембрана нерастворима в тритоне Х-100, в то время как цитоплазматическая мембрана полностью растворима. [c.159]

Образование растворимых хелперных факторов, способных заменять Т-клетки при образовании антител in vitro, можно индуцировать, культивируя лимфоциты по Марбруку. Следует, однако, подчеркнуть, что техническая сложность методики требует большой тщательности при постановке эксперимента особое внимание нужно обращать на такие детали, как подготовка диализной мембраны (мембрана может быть плохо отмыта), выОор подходящей fipo6KH и обхватки для закрепления мембраны (резина может быть токсична для клеток) н т. п. [c.239]

С началом образования геля пустоты, которые в будущей мембране станут порами, по мере испарения растворителя приводя к зарождению капель вокруг порообразователя. Глобулоподобные полости, образующиеся при желатинировании полимера, будучи вначале цельными и несоединенными друг с другом, при последующей сушке и сжатии могут войти в контакт между собой и изменить форму, превращаясь в полиэдры, стенки которых будут разрываться, что приведет к возникновению соединенных между собой пор с открытыми ячейками. Резкое торможение процесса образования мембраны, имеющее место, как правило, при перенесении зарождающейся мембраны в воду, не только приостанавливает процесс геле-образования, но и способствует выделению из мембраны растворимых в воде компонентов. [c.52]

Как обсуждалось ранее, некоторые ферменты цитозоля катализируют ковалентное присоединение к определенным белкам единичной жирной кислоты (см. разд. 8.2.3). Недавно было обн ужено, что сходный процесс имеет место и в ЭР карбоксильный конец некоторых белков плазматической мембраны с помощью специфических ферментов ковалентно присоединяется к остатку сах эа в гликолипиде. Механизм образования этой связи представлен на рис. 8-55. Установлено, что при этом к бел1 добавляется гликозилированная молекула фосфатидилинозитола, содержащая две жирных кислоты. Такая модификация обн уженадля большого числа белков плазматической мембраны, включая одну из форм адгезивного белка нейронов и главный белок оболочки трипаносомы. Поскольку оба эти белки связаны с плазматической мембраной только указанным выше способом, в принципе они могут отделяться от клетки в растворимой форме в ответ на сигнал, активирующий специфическую фосфолипазу в плазматической мембране, однако до сих пор подтвердить эту гипотезу экспериментально не удалось. [c.53]

Для изготовления интерполимерных мембран используются два линейных полимера, один из которых является полиэлектролитом а другой — инертным веществом. Смесь двух таких полимеров растворяют в подходящем растворителе. Полученный раствор наносят на ровную поверхность, и после испарения растворителя получается мембрана в виде очень тонкой пленки (от 1 мк приблизительно до 100 мк). Переплетение цепей растворимого в воде полиэлектролита с цепью нерастворимого в воде инертного вещества так велико, что полученная пленка в воде нерастворима, хотя и не образует с ней химического соединения. Полученные пленки отличаются высокой прочностью и хорошими электрохимическими качествами. В качестве инертного полимера использовался смешанный полимер акрилонитрила с винилхлоридом (так называемый Дайнел ). В качестве полиэлектролитов использовались для сильнокислых мембран — полистиролсульфо-кислота, для слабокислых — сополимер винилметилового эфира с малеиновым ангидридом. Анионитовые мембраны типа четвертичного аммониевого основания были получены при использовании четвертичного поливинилмидазола и йодистого метила. Таким путем изготовлены пленки толщиной от 1 до 30 мк. Количества обоих полимеров могут варьироваься, что дает возможность получать мембраны разной эффектив- иости. Растворителями, пригодными для растворения гидрофильных полиэлектролитов и гидрофобного инертного полимера, оказались диметилформамид и диметилсульфоксид [63—65]. [c.40]