Определение общей пористости мембран

Установка представляет собой прямоугольный фильтр, который разделен по вертикали на три отсека ( , 2 и 3). В среднем отсеке 2 находятся смесь ионитов и расположенные друг над другом полки, которые препятствуют образованию каналов в смеси ионитов и способствуют попеременному передвижению воды от анода к катоду. Средний отсек отделен от крайних (7 и 3) селективными ио-нитовыми мембранами 4 и 5 или неселективными пористыми мембранами. За мембранами в крайних отсеках расположены электроды 6 и 7, питаемые постоянным током и погруженные в электролит. Регенерация смеси ионитов происходит за счет ионов Н+ и 0Н , образующихся на аноде и катоде. Вытесненные из ионитов ионы поступают через мембраны 4 и 5 в крайние отсеки, откуда током воды удаляются в дренаж. В верхней и нижней частях среднего отсека расположены патрубки 8, через которые под давлением (по отношению к камерам 1 и 3) поступает и вытекает вода, содержащая, для повышения ее электропроводности, определенное количество электролита, образованного ионами с большим радиусом (например, соли органических кислот или оснований, в частности фосфаты аминов). Указывается, что целесообразно прекращать регенерацию, когда степень ее достигает 30% от общей обменной емкости слоя. [c.126]

Согласно уравнению (11) для нахождения среднего радиуса пор мембраны необходимо определить общую пористость W, коэффициент протекаемости ) и толщину мембраны й. Методы определения общей пористости описаны в работе (9). [c.59]

Однако для многих объектов, например коллодиевых, желатиновых и т. п. мембран с небольшой толщиной, этот метод непригоден вследствие того, что удаление с поверхности мембран оставшихся капелек воды трудно провести сколько-нибудь удовлетворительно (например, фильтровальной бумагой), и поэтому получается значительная ошибка при взвешивании. Лучшие результаты дает определение общей пористости из кажущегося и истинного удельных весов. Под кажущимся удельным весом понимают отношение веса сухой мембраны к общему объему образца вместе с порами [c.52]

Уравнение VI-30 показывает, что поток обратно пропорционален квадратному корню из молекулярной массы. Для заданных мембраны и перепада давления она служит единственным параметром, определяющим поток. Следовательно, разделение двух газов по механизму кнудсеновского потока зависит от отношения квадратных корней из их молекулярных масс. Это означает, что обычно достигаются низкие степени разделения. Более высоких степеней разделения можно достичь лишь при использовании каскадов, включающих несколько связанных между собой модулей (см. гл. VIII), что часто бывает экономически неоправданным, поэтому до сих пор этот способ использован в промышленном масштабе лишь для обогащения гексафторида урана ( иГб), который относится к очень дорогим веществам. Достигнутый фактор разделения и чрезвычайно низок в идеальном случае фактор разделения равен 1,0043, но и этого значения не удается достичь на практике. (Завод, где этот метод реализован с использованием керамических мембран, находится в Три-кастэне, во Франции.) Следует отметить, что при транспорте газов через непористые мембраны (см. разд. VI.4.2.2) кнудсеновский поток не имеет места. В то же время при использовании непористых композиционных мембран с плотным верхним слоем на подложке пористой структуры кнудсеновский поток, величина которого зависит от размера пор подложки, дает определенный вклад в общий поток. [c.310]

Для определения общей пористости, как это и следует из уравнения (3), надо знать объем и вес в воде водонасыщенной мембраны и ее сухой вес. Определение объема водонасыщенной мембраны в данной работе проводится посредством взвешивания образца мембраны в двух несмешивающихся жидкостях — в воде и четыреххлористом углероде. Перед взвешиванием мембран, содержащих воздух в порах, необходима предварительная пропитка образца водой. Пропитку обычно производят в [c.54]

Для графической оценки кривой вытекающий поток — давление, экспериментально найденной для пористой мембраны, непрерывная кривая (см. рис. 2.15) заменяется ступенчатой кривой (рис. 2.16), в которой абсцисса делится на интервалы (например, АВ) и непрерывная кривая А В заменяется ступенчатой кривой В А. Это означает, что поры, которые реально присутствуют в интервале ЛВ и чьи радиусы изменяются между значениями Гз=2а[Рз и / <=20/ 4, заменяются определенным числом Пз,4 капилляров с общим радиусом лз,4= 72( з-+-Г4). Следовательно, число nз, представляет собой число пор радиуса Гз,4, которые позволяют проникать тому же объему жидкости, как и сумма действительных пор в интервале АВ, имеющих радиусы между значениями Гз и /-4. [c.55]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО РАДИУСА ПОР МЕМБРАНЫ ПО ОБЩЕЙ ПОРИСТОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТУ ПРОТЕКАЕМОСТИ [c.56]

В предыдущих разделах обсуждались вопросы, касающиеся подготовки мембраны к измерениям осмотического давления, асимметрии мембраны, диффузии полимера, проницаемости растворителя, стабильности уровня столба осмотического давления и др. Однако ни один из применяемых тестов или их сочетания не дают определенных ответов о применимости данной мембраны. В том случае, если происходит диффузия вещества через мембрану, то, как уже отмечалось, молекулярный вес, измеренный по осмотическому давлению, имеет тенденцию быть завышенным. Если же, однако, достигнуто хорошее соответствие между результатами, полученными при использовании мембран различной пористости, то можно считать, что ошибка измерения невелика. Рекомендуется для неизвестных образцов проводить измерения осмотического давления, используя мембраны нескольких видов и различной селективности. В том случае, если получаются молекулярные веса, близкие по значениям, и образцы, по-видимому, не содержат значительного количества полимера, проницаемого сквозь мембраны, то результаты измерений можно считать особенно удовлетворительными. Однако на основании полученных данных нельзя сделать общих выводов относительно индивидуальной мембраны. [c.409]

Наибольшие затруднения возникают при определении кажущегося удельного веса. Объем не очень тонких образцов (больше 0,5 мм) можно определять из геометрических размеров, измеряя толщину микрометром. Для определения общей пористости более тонких мембран, толщина которых меньше 0,5 мм, лучше пользоваться методом Манегольда, по которому объем мембраны определяют посредством взвешивания ее в двух не-смешивающихся жидкостях (например, в воде и четыреххлористом углероде). Так, если Уп и рп — соответственно объем и вес пропитанного водой образца в воздухе и Рп г , —веса [c.53]

Требования, которые должны предъявляться к мембранам, применяемым в мембранной дистилляции, очевидны. Во избежание смачивания поверхностная энергия полимера должна быть по-возможности низкой. Следовательно, высокогидрофобные материалы, такие, как политетрафторэтилен, поливинилиденфторид или полипропилен, должны использоваться в комбинации с жидкостями, имеющими высокое поверхностное натяжение, например, с водой. Оптимизировать мембрану далее едва ли представляется возможным, так как селективность определяется равновесием жидкость — газ. Что касается потока, то он поддается оптимизации, и здесь наиважнейшим параметром является пористость (поверхностная и общая пористость). Увеличение пористости, как правило, сопровождается увеличением размера пор, что в свою очередь благоприятствует смачиванию. Желательно, чтобы высокая пористость (70-80%) мембраны сочеталась с размером пор порядка 0,2-0,3 мкм. Особое внимание нужно уделять определению пор максимального размера, поскольку смачивание в первую очередь обеспечивается наибольшими порами и их размер не должен сильно отличаться от среднего размера пор. Полезно пользоваться как можно более тонкими мембранами. В целом мембраны для мембранной дистилляции могут быть совершенно идентичными тем, которые применяются в микрофильтрации. [c.366]

Диффузия газов и паров через пористую мембрану в зависимости от размеров пор может происходить по типу свободной, кну дсеновской, поверхностной или твердотельной диффузии. Кроме того, определенную роль играют капиллярная конденсация пара и пленочное течение. Общее сопротивление массопередаче складывается из диффузионных сопротивлений пограничных слоев и диффузионного сопротивления собственно мембраны, которое, как правило, является определяющим. [c.538]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология