Две стороны мембраны

Материалы мембран для обратного осмоса разнообразны. Широко применяют ацетатцеллюлозные мембраны в виде плос-кпх пленок и полиамидные мембраны в виде полых волокон. Требования, предъявляемые к мембранам для обратного осмоса,— высокие проницаемость и селективность, а также способность противостоять значительной разности давлений (по обеим сторонам мембраны). [c.107]

Все эти примеры служат иллюстрацией пассивного, но стереоселективного переноса, когда органические модельные системы осуществляют асимметричное узнавание. Однако можно провести аналогию между этими результатами и процессом опосредованного переноса через биологические мембраны. Все липидные мембраны практически непроницаемы для внутриклеточных белков и высокозаряженных органических и неорганических ионов, находящихся с обеих сторон мембраны. Диффузия Na+ через клеточную мембрану из клетки и К+ в клетку происходит в направлении отрицательного градиента химического потенциала и называется пассивным переносом. Пассивный перенос ионов через мембраны может быть вызван ионофорами [см. разд. 5.1.3]. К счастью, концентрации катионов по обе стороны мембраны различные, и такое состояние поддерживается активным переносом, который зависит от метаболической энергии. Механизм этого процесса известен под названием натриевый насос, функция которого сводится к поддержанию высокой внутриклеточной концентрации К+ и низкой концентрации Na+. Кальций, по-внднмому, также активно выводится из клеток. В этих случаях энергия для переноса обеспечивается за счет гидролиза АТР. Однако диффузия сахаров и аминокислот к важнейшим клеточным объектам — пример простого опосредованного пассивного переноса. [c.282]

Рис. 19.7. Схема перехода водорода с поляризационной стороны мембраны на диффузионную

Движущей силой ультрафильтрации является разность давлений (рабочего и атмосферного) по обе стороны мембраны. Так как осмотические давления ВМС малы по сравнению с рабочим давлением жидкости, то при вычислении движущей силы процесса ультрафильтрации обычно их не учитывают. Если используемая в ультрафильтрации мембрана не селективна по отношению к ВМС (при разделении ВМС и ВМС), то в этом случае осмотические давления ВМС при расчете движущей силы ультрафильтрации также не учитываются. При высоких концентрациях ВМС осмотические давления могут достигать значений, соизмеримых с рабочим давлением жидкости, и тогда движущая сила определяется по уравнению (0.1). Обычно ультрафильтрацию проводят при сравнительно невысоких давлениях 0,3—1 МПа (3—10 кгс/см ). [c.16]

Состав раствора с левой стороны мембраны сохраняется неизменным, диффузионный потенциал гро в системе (7.73) мал и тоже почти постоянен их можно поэтому объединить в константу. В нее же можно включить небольшую разность обусловлен- [c.175]

Эта электрическая цепь кроме мембранной разности потенциалов включает еще два электродных потенциала, определяемых уравнением Нернста (П. 74). Обычно принимают, что электродные потенциалы в цепи точно компенсируют друг друга. Так как мембранная разность потенциалов определяется разностью потенциалов Доннана с одной и другой стороны мембраны Гд и Яд (П1. 140), а химические потенциалы иона на мембране с обеих сторон одинаковы, то [c.174]

Особый вид электрохимического равновесия между двумя жидкими фазами (электролитами), разделенными мембраной, может возникнуть в тех случаях, когда мембрана непроницаема для некоторых из ионов, на которые диссоциируют растворенные вещества. Так, многие мембраны непроницаемы для больших органических ионов, например для ионов кислот с большим молекулярным весом. Равновесия этого типа могут характеризоваться как разностью электрических потенциалов, так и разностью гидростатических давлений по обе стороны мембраны. Подобные равновесия называются мембранными . [c.570]

Пусть при наличии равновесия между (а) и (s) концентрации Ме, А а 6 по обе стороны мембраны достигают значений, указанных в схеме 1 (рис. XXI, 1). При этом давления в двух частях системы имеют значения / [c.571]

При исследовании кинетики окисления ацетилена в токе воздуха применялся метод диафрагм, состоящий в том, что реакционный сосуд разделялся диафрагмой-катализатором на две части. По обе стороны мембраны-катализатора поступал при одном и том же давлении газ того или иного состава. Вследствие того, что давление в обеих частях сосуда постоянно, обмен веществ между частями установки может совершаться только диффузией через диафрагму, С одной стороны диафрагмы подавался воздух, содержащий примесь ацетилена с исходной концентрацией С(1 0,008 ма/см -, а с обратной стороны диафрагмы подавали чистый воздух. Диффундирующий сквозь диафрагму ацетилен вымывался чистым воздухом и определялся аналитически. [c.440]

Мембрана представляет собой круглую алюминиевую пластинку, зажатую между уплотнительными прокладками. С наружной стороны мембраны расположен специальный винт. Зазор между острием винта и мембраной должен быть 1—2 мм. Отклонение зазора от этой величины приводит к значительному изменению разрывного давления мембраны. Поверхности внутренних кромок и прокладок, зажимающих мембрану, должны быть без заусенцев. [c.174]

Тканая проволочная сетка 0040 мембрана с одной стороны мембрана с двух сторон Тканая проволочная сетка 0071 мембрана с одной стороны мембрана с двух сторон Тканая проволочная сетка 0125 мембрана с одной стороны мембрана с двух сторон Тканая проволочная сетка 016 мембрана с одной стороны мембрана с двух сторон Две сетки 0040 с мембранами по обе стороны Сетки 0040 и 01, мембрана со стороны 0040 Две сетки 0071 с мембранами по обе стороны Пористый полиэтилен, поры 30 мкм Пористый винипласт Бязь в три слоя Ткань вискозная кордового плетения Стеклоткань и бязь [c.276]

Хаотическое тепловое движение молекул, являясь причиной диффузионных процессов, вызывает также появление осмотического давления в растворе. Следует отметить, что осмотическое давление проявляется только при наличии полупроницаемой мембраны. Осмосом называется диффузия вещества через полупроницаемую мембрану, разделяющую раствор и чистый растворитель (либо два раствора различной концентрации). Перегородка (мембрана) обладает свойством пропускать только молекулы растворителя. Перенос молекул растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Выравнивание концентрации раствора по обе стороны мембраны, не пропускающей более крупные молекулы растворенного вещества, возможно при односторонней диффузии молекул растворителя. Поэтому осмос всегда идет от чистого растворителя к раствору, или от разбавленного раствора к концентрированному. Этот процесс отражает стремление раствора к уменьшению своей концентрации. [c.49]

Из уравнения (IV. 108) следует, что диффузионный поток через мембрану тем интенсивнее, чем больше коэффициент диффузии л мембране D , константа Генри Кг, разность концентраций по обе стороны мембраны и чем меньще толщина мембраны I. Если с одной стороны мембраны концентрация будет равна нулю (С2 — = 0), то поток переносимого вещества будет пропорционален концентрации l. [c.240]

Реальная мембранная разность потенциалов тем сильнее отличается от идеальной (III. 142), чем больше разница в концентрациях растворов по обе стороны мембраны. [c.175]

Наличие мембранной разности потенциалов позволяет измерять активности катионов и анионов в растворе. Если по одну сторону мембраны поместить стандартный раствор с активностью ао, а по другую сторону — исследуемый раствор с активностью а , то идеальная мембранная разность потенциалов (при идеальной селективности мембраны) составит [c.175]

Часто можно принять, что показатель степени в соотношении (IV. 53) равен единице. Если по обе стороны мембраны распределяется электролит, удобнее исходить из разных стандартных состояний для обеих фаз 1) одномоляльный раствор электролита со свойствами бесконечно разбавленного с компонентом 3 и 2) одномоляльный раствор электролита со свойствами бесконечного разбавленного без компонента J. Тогда при условии постоянной концентрации компонента 3 уравнение (IV. 52) переходит в следующее соотнощение для одно-одновалентного электролита [c.212]

Иначе протекает диффузия отдельных ионов через ионитовую мембрану. Для катионитовой мембраны можно пренебречь диффузией анионов. Чтобы через катионитовую мембрану диффундировали катионы, с одной ее стороны должны находиться катионы одной природы, с другой стороны мембраны — другие катионы, т. е. должна быть обеспечена ионообменная диффузия (в соответствии с условием электронейтральности). Таким образом, поток одних ионов в одну сторону должен быть равен потоку других ионов в другую сторону. Рассуждая так же, как и при диффузии неэлектролитов, и учитывая, что Кг = СеК, получим выражение для потока катионов при условии равенства пх концентраций с обеих сторон мембраны [c.241]

При установлении мембранного равновесия ионные произведения противоионов по обе стороны мембраны должны быть одинаковыми, т. е. константа ионообменного равновесия должна быть равна единице. Термодинамическим условием равновесия должно быть равенство произведений концентраций катионов и анионов по обе стороны мембраны. Однако вследствие неспособности фиксированного иона ионита проникать в раствор, концентрация ионов, соответствующих по знаку заряда фиксированным ионам, будет разной, причем меньшей в ионите, чем в. растворе. Поэтому поверхность зерен ионита можно рассматривать как мембрану, не проницаемую для фиксированных ионов и проницаемую для обменивающихся ионов. [c.105]

Этот потенциал вызван неодинаковыми подвижностями ионов (стр. 183 и след.). При равновесии стороны мембраны приобретают противоположные знаки, следовательно, возникает скачок потенциала S ф значение которого зависит от концентраций и ионного состава растворов Si и Sa и обычно не превышает десятков мВ. [c.134]

Данная система уравнений означает, что поток воды У , проходящей через мембрану, в общем случае определяется не только разностью гидростатических давлений по обе стороны мембраны, но зависит также и от потока растворенного в ней вещества, вызванного наличием разности осмотических давлений этого вешества. Это позволяет на феноменологическом уровне понять взаимосвязь данных процессов и, в частности, ввести коэффициент избирательности мембраны [c.327]

При наличии по обе стороны мембраны сопряженных химических превращений за счет энергии сопрягающих (например, метаболических) процессов может происходить активный перенос вещества через мембрану. В принципе этот перенос может идти против химического потенциала отдельных компонентов. Рассмотрим два сопряженных между собой процесса, характеризующихся потоками У[ и У2- [c.328]

Имеется сосуд, разделенный надвое полимерной мембраной, содержащей иммобилизованный фермент. Найти выражение-для общей скорости образования продукта, если субстрат находится только по одну сторону мембраны и начальная концентрация субстрата меньще константы Михаэлиса ферментативной реакции. [c.275]

Объяснение. Сущность процесса диализа заключается й том, что молекулы и ионы способны проникать через полупроницаемую мембрану и переходят в растворитель. Процесс этот длится до тех пор, пока не установится равновесие между концентрацией молекул и ионов по обе стороны мембраны. Однако коллоидные частицы в силу своего большого размера не проходят через мембрану. Обновляя все время растворитель, добиваются очистки золя от посторонних примесей. [c.160]

Одновременно с этим потенциал диффузионной стороны также становится более отрицательным. Такой переход водорода н передача потенциала с поляризационной стороны на диффузионную возможны в том случае, если образующийся в процессе разряда атомарный водород не успевает покинуть поверхность электрода. Его ко1щентрация увеличивается по сравнению с равновесной, и он начинает проникать в глубь палладия, достигая диффузионной стороны мембраны. Появление избыточного водорода на диффузионной стороне сдвигает ее потенциал в отрицательном направлении, что также указывает на медленное протекание рекомбинации. Однако, по Фрумкину, иереиапря-жение водорода на палладии нельзя приписать только замедленности рекомбинации. Если поляризовать мембрану малым током до постоянного значения потенциала, а затем выключить ток, то для каждой из ее сторон получаются различные кривые спада потенциала. На поляризационной стороне непосредственно после выключения тока наблюдается резкое падение перенапряжения, которое затем уменьшается значительно медленнее. На диффузионной стороне проявляется только второй участок, т. е. после выключения тока потенциал постепенно сдвигается к его разновесному значению в данном растворе. Быстрый спад перенапряжения объясняется замедленностью разряда, медленный спад — удалением избыточного водорода. [c.418]

Таким образом, при равновесии разность химических потенциалов растворителя в (а) и (а) не равна нулю, а уравновещивается разностью давлений по обе стороны мембраны [уравнение (XXI, 22)]. Эта разность давлений есть осмотическое давление раствора (а) относительно раствора (в), которое возникает только при наличии определенных условий. Разность химических потенциалов иоиов одного знака, как видно из уравнений (XXI, 27) и (XXI, 28), также не равна нулю, а уравновещивается разностью давлений и разностью электрических потенциалов по обе стороны мембраны. Сложив уравнения (XXI, 27) и (XXI, 28), получим [c.572]

Труднее упростить выражение для расчета числа единиц переноса, так как для этого необходимо знать соотношение между концентрациями селективнопроникающего компонента по обе стороны мембраны. Однако в частном случае, например при вакууме в дренажном пространстве колонны, соотношение давлений Рг практически равно нулю, и выражение (6.52) для расчета числа единиц переноса приобретает вид [c.219]

Для увеличения длины пакета необходимо разрабатывать специальные дренажные материалы. Известен, например, дренажный материал Трикот , изготовленный из лавсановой ткани толщиной 0,6—1 мм специального плетения, пропитанной смолой [125]. Ткань анизотропна, обладает большой внутренней пористостью, что обеспечивает хорошее дренирование фильтрата в продольном направлении. Гладкая поверхность со стороны мембраны исключает вдавливание ее в дренаж при воздействии давления. Применение ткани Трикот позволило увеличить длину пакета до 3 м, что положительно сказалось на увеличении плотности укладки мембран, а также на уменьшении доли ручного труда при сборке аппарата. [c.143]

Другой способ сборки РФЭ (рис. 111-39, е) заключается в следующем. На ФО трубку 1 с навернутым па нее дренажным материалом 4 однократно наворачивают один конец мембраны 3 и приклеивают ее двумя боковыми кромками 2, выступающими за дренажный материал, к ФО трубке 1. Оставщуюся свободной часть мембраны 3 складывают вдвое таким образом, чтобы дренаж 4 РФЭ оказался внутри образовавшейся петли. Свободный край мембраны 3 по внешней поверхности и боковые кромки 2 по внутренней поверхности образовавшейся петли промазывают клеящим составом на ширину 20 мм. После этого всему пакету наматыванием на ФО трубку придают форму рулона, В полученном по этому способу РФЭ отсутствует обоюдный контакт двух сторон мембраны с ФО трубкой, что повышает надежность работы РФЭ. [c.154]

При сопоставлении ультрафильтрации, обратного осмоса и фильтрования можно отметить, что они определяются общим законом, в соответствии с которым скорость процесса пропорциональная движущей силе и обратно пропор-цпональна сопротивлению. Для упомянутых процессов движущей силой является разность давлений по обеим сторонам мембраны (в первом приближении) или перегородки, а сопротивление зависит от свойств последних, а также от характеристик разделяемой системы и условий разделения. [c.83]

У л ьт р а ф и л ь т р о в а н и с — процесс разделения высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений в жидкой фазе с использованием селективных мембран, пропускающих преимущественно или только молекулы низксмолекулярных соединений. Движущей силой ироцссса является разность давлений— рабочего (0,3—1 МПа) и атмосферного — по другую сторону мембраны. [c.79]

Таким образом, мембранная разность потенциалоз является функцией концентраций сильного э..ск ролита в растворах по обе стороны мембраны, [c.174]

Чтобы перейти к уравнениям мембранного равновесия, записанным через концентрацп , необходимо пренебречь коэффициентами активности. Если распределяются неэлектролиты, то концентрацию правильнее выражать через мольные доли х. Со стороны мембраны, где находится третий компонент, осмотическое давление обеспечивается вторым и третьим компонентами, а с другой стороны — только вторым компонентом. Учитывая это, из (IV. 51) получим [c.212]

До сих пор мы предполагали, что коллоид не является электролитом, а это действительно верно для растворов макромолекул в неполярных растворителях. Однако в водных растворах многие макромолекулы, и прежде всего различные биоколлоиды, как правило, находятся в виде ионов. Если же раствор, кроме того, содержит обычные электролиты, то картина еще более усложняется. Здесь осмотическое равновесие сочетается с электростатическими взаимодействиями. Макроионы, которые не проходят через поры мембраны, частично удерживают около себя противоионы и нарушают их равномерное распределение возникает так называемый мембранный потенциал (играющий важную роль в процессах обмена живой клетки). Электростатически обусловленная повышенная концентрация ионов с одной стороны мембраны является причиной более высокого осмотического давления. Добавка электролита экранирует мембранный потенциал (эффект сжатия противоионной атмосферы), а тепловое движение понижает неравномерное распределение ионов, и осмотическое давление понижается. Предельный случай полностью подавленного мембранного потенциала (равномерное распределение всех ионов около мембраны) соответствует осмотическому давлению раствора неэлектролита той же концентрации. Теорию этого эффекта предложил Доннан (1911г.). Допустим, что слева от мембраны находится раствор полиэлектролита N31 с концентрацией с , а справа — раствор обычного электролита, например ЫаС1, с концентрацией с . Мембрана свободно пропускает молекулы растворителя (воды), ионы Ыа+ и С1 , но не пропускает ионы Для простоты вслед за Доннаном примем, что объемы растворов, находящихся с обеих сторон мембраны, одинаковы. Это делает вывод наглядным, не лишая его общности. Предположим также, что оба электролита полностью диссоциированы. Когда в системе установится равновесие, в ту часть раствора, где находится ЫаК, перейдет х молей ЫаС1, так что концентрация N3+ в нем повысится до - + х, концентрация К останется, как и прежде, равной с , а концентрация С1 , которая вначале была равна нулю, составит х. По другую сторону мембраны концентра- [c.45]

ЦИЯ N3+ и С1 снизится до Сз—X. Изменение свободной энергии в системе (которое равно работе осмотического процесса обратимого изотермического переноса йп молей ЫаС1 с одной стороны мембраны на другую )в условиях равновесия равно нулю [c.46]

В качестве испытуемых растворов можно взять по 100 мл растворов тростникового сахара следующих мо-ляльных концентраций 0,5 1,0 1,5 и 2,0. При смене растворов необходимо каждый раз споласкивать внешнюю сторону мембраны небольшим количеством испытуемого раствора, а также вновь заполнять через воронку и кран капиллярную трубку дистиллированной водой, как это уже было описано выше. [c.50]

Рассмотрим основные положения теории мембранного равнове сия. Пусть имеется сосуд, разделенный на две части полупроницаемой мембраной, которая способна свободно пропускать ионы электролитов, но задерживает коллоидные частицы. В одной стороне этого сосуда поменген раствор, содержащий электролит Na+ и коллоидный анион R-, задерживаемый мембраной. По другую сторону мембраны в этом же сосуде находится электролит Na l, оба иона которого могут свободно проходить через мембрану. Состав растворов в сосуде в начале процесса можно представить следующей схемой [c.305]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология