Мембраны изотропной структурой

Пористые мембраны нашли широкое применение прежде всего в процессах обратного осмоса, микро- и ультрафильтрации, реже-для разделения газов. 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 разделяемой смеси. Крупнопористый слой толщиной примерно 100-200 мкм, находящийся под активным слоем, является подложкой, повышающей механическую прочность мембраны. Мембраны с анизотропной структурой характеризуются высокой удельной производительностью, более медленной закупоркой пор в процессе их эксплуатации. Срок службы этих мембран определяется главным образом химической стойкостью материала мембран 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.315]

Мембраны подразделяются на пористые и диффузионные. Пористые мембраны нашли широкое применение в процессах обратного осмоса, микро- и ультрафильтрации. Они имеют как анизотропную, так и изотропную структуру. [c.375]

Мембраны с изотропной структурой получают облучением тонких полимерных пленок заряженными частицами или электромагнитным излучением с последующим травлением химическими реагентами [2]. [c.376]

В зависимости от требований дисперсности разделяемых соединений, имеющих анизотропную или изотропную структуру, применяют микропористые мембраны. В сторону потока разделяемой жидкости обращен тонкий слой с более плотной структурой. Он является барьером, через который происходит разделение компонентов жидкой среды. Более рыхлая крупнопористая структура, лежащая под селективным слоем, является подложкой и обеспечивает механическую прочность мембране. Эта часть мембраны имеет низкое гидравлическое сопротивление потоку фильтрата и неселективна по отношению к низкомолекулярным веществам. Такая анизотропия мембран достигается технологией их изготовления. [c.214]

Получение пористых полимерных мембран, пригодных для разделения газовых смесей, не отличается от обычных и хорошо известных в литературе способов создания ультра- и микро-фильтрационных мембран [3—5]. Мембрана образуется из раствора полимера в результате частичного испарения летучих растворителей и разделения системы на фазы при охлаждении. Возникает губчатая структура пор, размеры которых можно направленно менять в широких пределах (10- —10 м). Полимерные пористые мембраны изготовляют в форме пленок и волокон с изотропной и ассиметричной структурой пор [6, 7]. [c.39]

Мембраны могут быть достаточно однородными но всей толщине от верхней их стороны к нижней (изотропные), или же такими, когда структура при переходе от одной стороны к другой сильно разнится (анизотропные). [c.74]

Важные результаты, необходимые для установления структуры мембран, могут быть получены для ориентированных мембран с помощью резонанса на ядрах дейтерия. Ориентация создается следующим образом. Мембрану помещают между двумя тонкими стеклянными пластинами, каждая из которых задает ориентацию прилежащего слоя, т.е. получается двойной слой. При проведении экспериментов необходимо прежде всего решить проблему улучшения отношения сигнал/шум. Здесь существует достаточно простой вариант решения для этого необходимо сложить несколько стеклянных пластинок с мембранами стопкой и получить спектр в таком образце. При наличии ориентации спектры мембран переходят из области резонанса, характерного для жидкости, когда вследствие изотропного движения большая часть взаимодействий полностью усредняется, в область резонанса, характерного для твердых тел. В ориентированных системах наблюдается расщепление резонансных линий А V, которое зависит от ориентации системы относительно внешнего магнитного поля и характеризуется константой квадрупольного взаимодействия, отличной от нуля для дейтерия, спин ядра которого равен единице. В жидкокристаллическом состоянии вращательная диффузия относительно оси, перпендикулярной поверхности мембраны, как правило, происходит с достаточно высокими скоростями, поэтому различия в спектрах, наблюдаемых для молекул, находящихся в этих плоскостях, усредняются до нуля. Величина квадрупольного расщепления А V зависит от угля между направлением связи - Н и нормалью к плоскости мембраны, а также от угла, который составляет эта нормаль по отношению к внешнему магнитному полю. Соответствующий параметр порядка определяется по следующей формуле [c.159]

Самопроизвольное формирование бислоев было замечено в бинарных системах ПАВ-вода в оптически изотропной фазе, называемой губчатой. В данном случае, бислойные пленки ПАВ разделяют водную фазу на две части. Другая важнейшая область, в которой многие ПАВ формируют бислои, — это пены. Сток жидкости, разделяющей поверхности пузырьков ( воздух-вода ), приводит к образованию пены и, как следствие, формированию бислоя. Так называемые черные пленки или черно-липидные мембраны формируются для изучения структуры и транспорта веществ посредством бислойных пленок. [c.180]

Вопрос о векторных коэффициентах возникает во всех случаях, когда приходится оперировать феноменологическими соотношениями для систем, в которых протекают как векторные, так ж скалярные процессы. Примером может служить система, где наряду с диффузионными потоками, подобными рассмотренным нами, имеет место химическая реакция, протекаюш ая с измеримой скоростью d /dt (где I — степень протекания реакции). Величина d Idt может рассматриваться как скалярный поток вызываемый скалярной силой А, которая представляет собой сродство реакции. Принцип Кюри, согласно которому невозможно сопряжение между потоками различных тензорных размерностей, справедлив только для изотропных сред 1581. Следовательно, реакция, протекающая в анизотропной мембране, может подвергаться влиянию одного или нескольких потоков, проходящих через мембрану, и сама влиять на эти потоки. Де Гроот и Мазур [58, стр. 33] определяют изотропную систему как систему, в которой равновесные свойства одинаковы во всех направлениях. Однако любая структурная асимметрия мембраны, которая изменяется достаточно медленно по сравнению с изменением концентрационного профиля неструктурных элементов, может оказаться достаточной для воздействия химической реакцией на векторный поток. Такие медленно изменяющиеся (релаксирующие) структуры описаны Фришем [59] в связи с проблемами диффузии. [c.469]

Мембраны могут быть достаточно однородными по всей толщине от верхней их стороны к нижней такие случаи мембраны называют изотропными. В других случаях структура мембраны от одной ее стороны до другой может сильно отличаться, и тогда ее называют анизотропной [125]. Некоторая [c.31]

Необходимо учитывать также структуру мембраны (степень ее изотропности по толщине).— Прим. ред. [c.88]

Затруднения возникают при расчете Л двухслойных, особенно— асимметричных мембран. На рис. 3.1 показано распределение концентраций в двухслойной мембране, состоящей из селективного слоя толщиной бт, проницаемостью Л , и пористого слоя изотропной структуры с известными значениями 6п и Лп- Для стационарных условий с учетом аддитивности х опротив-лений массопереносу получили [8] соотношение для коэффициента проницаемости двухслойной мембраны [c.84]

Термальные гели очень хороши в качестве подложек в комбинированных мембранах, так как могут иметь изотропную структуру, а собственно термическая желатинизация позволяет получить структуру полимерной пленки практически любой пористости. Так, используя термальный метод формования, можно получить полупроницаемую мембрану прямым прессованием трехкомпонентной композиции, включающей эфир целлюлозы (триацетат), пластификатор (тетраметиленсуль-фон, диметилсульфоксид и др.) и порообразователь — полиол (три- или тетраэтиленгликоль). Отпрессованную при 200 °С пленку промывают водой для удаления добавок. Полученные таким образом мембраны имеют улучшенные механические свойства и повышенную водопроницаемость по сравнению с мембранами из регенерированной целлюлозы. [c.52]

Мембраны с изотропной структурой. Эти мембраны получают облучением тонких полимерных пленок заряженными частицами или электромагнитным излучением с последующим травлением химическими реагентами, поэтому их называют ядерными мембранами, или нуклеопорами . [c.318]

Мембраны для микрофильтрации обычно имеют изотропную структуру. Они обладают высокой производительностью, особенно в начальный период эксплуатации. Микрофильтрацию, как правило, осуществляют при малых давлениях во избежание значительных деформаций, которым подвержены мембраны при приложении нагрузки. Мембраны для микрофильтрации чаще всего используют в виде дисков различных диаметров. В последнее время для увеличения площади фильтрации на основе микрофильтрационных мембран изготавливают патронные фильтры. Микрофильтрационные мембраны используют в основном в процессах напорной беспроточной фильтрации. Характеристики некоторых микрофильтров, выпускаемых в большом ассортименте, приведены в табл. 6.5. [c.218]

Мембраны для микрофильтрации обычно имеют изотропную структуру. Они обладают высокой произ-водетельностью, особенно в начальный период эксплуатации. Микрофильтрацию, как правило, осуществляют при малых давлениях во избежание значительных деформаций, которым подвержены мембраны при приложении нагрузки. Мембраны для микрофилырации чаше всего используют в виде дисков различных диаметров. В последнее время для увеличения площади фильтрации на основе микрофильтрационных мембран изготавливают патронные фильтры. [c.413]

Выстилающая оболочка состоит из мембраны и бугорчатовидных образований. В поляризованном свете при скрещенных нико-лях бородавчатая структура изотропна, в ней обнаружены лигнин, протеин и гемицеллюлоза [8, с. 67]. [c.14]

Методом мокрого формования получают изотропные целлюлозные мембраны для гемодиализа. Формование осуществляют экструзией формовочного раствора непосртедственно в осадительную ванну через щелевую фильеру. При этом создаются одинаковые условия для диффузии осадителя с обеих сторон пленки. Это обеспечивает получение. мембраны с однородной структурой по всей толщине и позволяет вести формование при высоких скоростях. [c.130]

Более прогрессивным является соединение изотропных (монолитных или пористых) супертонкнх пленок с пористой подложкой без значительного внедрения материала мембраны в подложку. Для предотвращения затекания раствора полимера в поры подложки ее предварительно пропитывают наполнителем. Это позволяет получать тонкие пленки из разбавленных растворов полимеров и существенно снизить требования к структуре пористой подложки. Для импрегнирования пористой подложки использу- [c.138]

Термический процесс имеет ряд уникальных особенностей. Так, ячейки в конечной гелевой фракции имеют сферическую форму, Известно, что сферическую форму имеют мицеллы всех фазоинверсионных мембран, но только в момент образования золя 2 в растворах при термическом процессе сферическая форма мицелл сохраняется в конечной открытоячеистой структуре геля (рис. 7.17). Диаметр ячеек составляет 1—10 мкм, а отверстия или поры между ними имеют диаметр от 0,1 до 1 мкм с узким распределением пор по размерам. Мицеллы золя 2 мембран, полученных сухим и мокрым формованием, деформируются в многогранники и выравниваются в процессе их окончательного формирования Кроме того, только с помощью термического процесса могут быть получены изотропные мембраны большой толщины. Анизотропность мембран, получаемых мокрым и сухим формованием, увеличивается с ростом их толщины. Это уникальное свойство гелей термического процесса делает их подходящими для использования в качестве контейнеров для управляемого выделения веществ, в котором гели могут быть охлаждены, размолоты, экстрагированы и наполнены, например, летучими репеллентами. [c.263]

До 1960 г. были известны только изотропные или слабоанизотропные фазоинверсионные мембраны. В настоящее время широкое применение получили два типа мембран, негомогенных по толщине анизотропные и мембраны, поверхность которых покрыта барьерным слоем. Покрытой поверхностным барьерным слоем, или асимметричной, является структура, в которой Тонкий (0,1—Ю,25 мкм) плотный поверхностный слой связывается в единое целое последовательно с толстым ( 100 мкм) пористым слоем. Поверхностный барьерный слой определяет и проницаемость, и селективность мембраны, тогда как пористый выполняет в основном роль подложки для поверхностного слоя. [c.265]

Среди мембранных процессов важное место занимают баромембранные— обратный осмос, ультрафильтращм и микрофильтрация [48]. Практическую значимость эти процессы приобрели после создания анизотропных мембран, состоящих из тонкого активного микропористого слоя, благодаря которому происходит разделение и толстого пористого слоя, обеспечивающего механическую прочность мембраны. При такой структуре проницаемость на один-два порядка выше, чем в случае изотропных мембран. [c.37]

Структура материала мембран, применяемых для микрофильтрации, представляет собой пористое тело с прямыми цилиндрическими капиллярами, пронизывающими всю толщу мембраны. В последнее время широкое распространение получили изотропные (ядерньге) мембраны. [c.211]

При всей ограниченности допущений об изотропности характеристик твердой фазы их приемлемость в большой мере относится к частицам минерального происхождения. Экстрагирование из клetoчнoй ткани имеет принципиальную особенность, обусловленную эластичностью клеточной структуры. Эта особенность создает предпосылки для активации массообмена через клеточные мембраны за счет введения в поток энергии высокочастотных колебаний. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология