Мембраны, получаемые из раствора

Ионоселективные микроэлектроды находят применение главным образом для измерения активности ионов в отдельных клетках и биологических тканях. Их изготавливают на основе микропипеток с помощью вытягивающих устройств. Чаще всего применяют следующие ионоселективные микроэлектроды стеклянные - для измерения pH и определения ионов натрия в межклеточной жидкости, твердые мембранные (для определения хлорид-ионов) и жидкостные мембранные - для определения ионов калия, хлора и кальция. Среди них наибольшее распространение получили стеклянные микроэлектроды. Применяются два типа стеклянных микроэлектродов копьевидной формы и с заглубленным кончиком. В первом случае микроэлектрод вытягивают из капилляра ионообменного стекла, изолируют с внешней стороны и вставляют в микропипетку из неактивного стекла. Роль мембраны выполняет копьевидный кончик микроэлектрода. В микроэлектроде другой конструкции внешнюю микропипетку выдвигают относительно кончика микроэлектрода и прочно скрепляют с последним таким образом, чтобы контакт мембраны с раствором осуществлялся в пространстве между капиллярами. [c.220]

Предпринимаются попытки сочетать положительные свойства различных добавок. Например, высокоэффективные мембраны получены комбинированием добавок гидроокиси циркония и полиакриловой кислоты [103], а также осаждением слабых полиэлектролитов на подложках с последующим переводом их к нейтральной форме за счет изменения pH раствора [104]. [c.88]

Для студенческих работ можно рекомендовать коллодиевые мембраны, которые могут иметь различную пористость, в зависимости от концентрации исходного раствора нитроклетчатки, времени высушивания и различных добавок. Мембраны получают следующим образом. В кристаллизатор наливают раствор нитроклетчатки, который оставляют на воздухе в течение некоторого времени и затем коагулируют водой. Для полного удаления растворителя мембрану помещают на несколько суток в дистиллированную воду, которую многократно сменяют. Варьируя время высушивания, можно из обычного медицинского коллодия получить мембраны различной пористости [2, стр. 43]. [c.55]

В работах Грэма и его современников мембраной служил мочевой пузырь быка или свиньи. На последующих стадиях применения диализа вместо мочевого пузыря животных использовались преимущественно мембраны из коллодия (раствора нитрата целлюлозы в смеси этилового спирта и эфира). Коллодиевые мембраны получают нанесением раствора нитрата целлюлозы на твердую поверхность. После частичного высушивания пленку из коллодия помещают в воду, где происходит растворение оставшихся в ней спирта и эфира. Размеры пор мембраны зависят от количества [c.18]

Простейшая установка для очистки ультрафильтрацией показана на рис. 3. В мешочек из ультрафильтра наливают очиш,аемый золь или раствор высокомолекулярного вещества. К золю прилагают избыточное по сравнению с атмосферным давление. Его можно создать либо с помощью внешнего источника (баллон со сжатым воздухом, компрессор и т. п.), либо большим столбом жидкости. Дисперсионную среду обновляют, добавляя к золю чистый растворитель. Чтобы скорость очистки была достаточно высокой, обновление проводят по возможности быстро. Это достигается применением значительных избыточных давлений. Чтобы мембрана могла выдержать такие нагрузки, ее наносят на механическую опору. Такой опорой служат сетки и пластинки с отверстиями, стеклянные и керамические фильтры. Иногда мембраны получают просто нанесением коллодия на пористые материалы. [c.22]

Действие стеклянного электрода можно объяснить, например, при помощи ионообменной теории, предложенной Б. П. Никольским между поверхностным слоем мембраны и раствором, в который погружается электрод, происходит обмен ионами. Стекло отдает катионы N3+, получая взамен Н +, в результате устанавливается равновесие, определяемое концентрацией этих ионов в стекле и растворе и коэффициентом их распределения в этих двух фазах, [c.69]

Мембрана Нафион 901 позволяет получить раствор гидроксида натрия с концентрацией 32% (масс.) при плотности тока [c.113]

Действие стеклянного электрода можно объяснить, например, при помощи ионообменной теории, предложенной Б. П. Никольским между поверхностным слоем мембраны и раствором, в который погружается электрод, происходит обмен ионами. Стекло отдает катионы Ма+, получая взамен Н+, в результате устанавливается равновесие, определяемое концентрацией этих ионов в стекле и растворе и коэффициентом их распределения в этих двух фазах. В кислых растворах ионы N3 - в стекле почти полностью вытесняются ионами Н+ и стеклянный электрод работает подобно водородному электроду. В щелочных растворах, наоборот, в стекле преобладают ионы Ыа+ электрод действует как натриевый. Таким образом, на границе раздела стеклянная мембрана — исследуемый раствор возникает потенциал, величина которого зависит от концентрации водородных ионов (и, следовательно, pH) в растворе. Этот потенциал можно отнести к межфазовым потенциалам. Потенциал на стеклянной мембране электрода быстро устанавливается и не зависит от присутствия окислите.1ей и восстановителей, солей и т. п. Стеклянным электродом можно пользоваться в большом интервале значений pH —от —2 до 12. Свойства мембран у [c.66]

Полупроницаемые мембраны разделяют на две группы пористые и непористые. Пористые полимерные мембраны получают обычно путем удаления растворителей или вымыванием предварительно введенных добавок из растворов полимеров при их формовании. Полученные таким способом мембраны имеют тонкий (0,25—0,5 мкм) поверхностный слой на микропористой подложке толщиной 100—200 мкм. Процесс мембранного разделения осуществляется в поверхностном активном слое, а подложка обеспечивает механическую прочность мембраны. [c.431]

Процесс производства хлора и гидроксида натрия по мембранному методу, а также элементы конструкции мембранных электролизеров непрерывно совершенствуется. В недалеком будущем ожидается появление новых ионообменных мембраны и конструкций электролизеров, которые позволят получить раствор гидроксида натрия с концентрацией 46—50% непосредственно в электролизере и существенно сократить энергетические затраты на производство гидроксида натрия. [c.119]

Дальнейшей экономии в расходе регенерирующих материалов мо/г -но достигнуть, если из кислых и щелочных стоков получать растворы кислот и оснований, используя их повторно для регенерации [41. Перспективным обещает быть электрохимический метод разложения солей, основанный на процессе электродиализа, в котором в.качестве диафрагм применяются ионитовые мембраны Ш1. При этом одновременно могут быть решены две задачи — получение ценных химических продуктов и доведение компонентов в фильтрате до норм, исключающих специально проводимый процесс обезвреживания стоков. [c.58]

При правильной постановке эксперимента измерения осмотического давления позволяют получать непосредственные данные для оценки ККМ и других свойств растворов ПАВ. Гесс и Сура-наи [97] пытались преодолеть трудности нахождения подходящей полупроницаемой мембраны, помещая раствор в сосуд, а раство- [c.22]

Ионообменные мембраны нашли наиболее широкое ирименение в производстве хлора и щелочи. По мнению многих исследователей, мембранному электролизу принадлежит будущее в развитии хлорного производства. Он лишен основного недостатка электролиза с ртутным катодом — загрязнения окружающей среды ртутью. Сейчас мембранный метод становится самым экономичным, так как позволяет получать раствор щелочи высокой концентрации и чистоты. [c.85]

Первые гомогенные мембраны были получены по усовершенствованному методу изготовления мембран гетерогенного типа. Так, Джуд и Мак-Рей IP1, 26] получали гомогенные мембраны полимеризацией смесей, содержащих порошкообразную ионообменную смолу, диспергированную в водном растворе частично полимеризованной ионообменной смолы. Например, они получали катионитовую мембрану конденсацией смолы Дауэкс-50, диспергированной в водной смеси фенолсульфокислоты и формальдегида. Анионитовые мембраны получали из Амберлит-ИРА-400 , диспергированной в смеси меламина, гуанидина, формальдегида. Для получения нерастворимого в воде продукта реакция поликонденсации должна пройти до конца при этом должна поддерживаться. температура по крайней мере 90° С. [c.135]

Хотя катионитовые мембраны, полученные этим методом, и имели хорошие электрохимические свойства, они были механически непрочными и выдерживали воздействие растворов только в ограниченном интервале pH. Кроме того, линейный полистирол с трудом поддавался сульфированию до такой степени, чтобы он стал растворимым в воде. Сам процесс был очень сложным, поэтому мембраны получались дорогими. Попытки исследователей получить сильноосновные анионитовые мембраны на основе коллодия методом растворения потерпели неудачу, так как сильноосновные электролиты (бромистый поли-2-винил-М-метилпиридиний), очень хорошо растворившиеся в воде, плохо растворялись в растворителях коллодия. [c.147]

Коническая ячейка с протоком растворов. Цилиндрическая ячейка диаметром 1 см непригодна для измерений сопротивления мембран с высокой электропроводностью, так как в этом случае сопротивление мембраны получается как незначительная разность между двумя относительно большими величинами, а именно между полными сопротивлениями ячейки с мембраной и без нее. Точность измерения сопротивления мембраны с высокой электропроводностью зависит также от величины разности сопротивлений, которую можно обнаружить с помощью данной электроизмерительной системы. Поэтому иногда, особенно при работе с мембранами, имеющими очень высокую электропроводность, или в случаях, когда концентрация уравновешивающего раствора электролита значительна, применяют ячейку, показанную на рис. 5.5. Важной особенностью ячейки является небольшая открытая поверхность мембраны Поэтому сопротивление мембраны составляет довольно значительную часть общего сопротивления ячейки. Коническая форма поверхности раствора позволяет помещать электроды на большом расстоянии друг от друга без сильного увеличения сопротивления раствора. Вследствие небольшого диаметра отверстия в этой ячейке она применяется для измерения сопротивления тонких мембран. [c.196]

Важное практическое применение могут найти мембраны из неорганических ионитов в электрохимических процессах как твердые электролиты с униполярной ионной проводимостью и низким электрическим сопротивлением. Мембраны можно получать прессованием тонкодисперсных порошков неорганических ионитов, иногда — с последующей термической обработкой. Чаще всего т неорганических ионитов гетерогенные мембраны получают по методикам, разработанным для органических ионитов [288] вальцеванием или прессованием порошков ионита с полимерным связующим или отливом взвеси порошка ионита в растворе полимерного связующего [289]. [c.203]

Допустим, что с одной стороны мембраны находится раствор КС1, а с другой R 1, где R обозначает какой-либо крупный по своим размерам катион органического основания. Если мембрана проницаема только для ионов калия, но задерживает крупные катионы органического основания, то некоторое количество ионов калия перейдет в раствор КС1. И раствор R 1 получит при этом положительный заряд, а раствор по другую сторону мембраны будет иметь эквивалентный заряд противоположного знака. Схема строения двойного слоя, ионные обкладки которого располагаются по обеим сторонам полупроницаемой мембраны, показана на рис. 27. [c.40]

Плотные мембраны из растворов полимеров получают следующим образом растворяют полимер в растворителе, затем наносят жидкую пленку на подходящую подложку и полностью испаряют растворитель, получая плотную пленку. Природа как [c.229]

В данной области ионитовые мембраны получили значительно большее распространение, чем в электрохимическом синтезе органических соединений. Их используют для деминерализации растворов органических соединений, т. е. для освобождения последних от минеральных кислот или солей. Значительный интерес представляет и разделение органических соединений с помощью электродиализа, например процесс фракционирования аминокислот, основанный на различии их изоэлектрических точек, а следовательно, и ионного состава. [c.255]

Вследствие логарифмического характера зависимости х изменяется от малых значений до оо в узком интервале с (вблизи с яг с ь)- Мембраны получены из 25%-ного водного раствора желатины с последующим дублением в 3%-ном растворе формалина и дальнейшей обработкой по [1]. [c.73]

Полученная подобным образом мембрана имеет анизотропную структуру — тонкий (примерно 0,25 мкм) поверхностный слой на микропористой подложке (примерно 100—200 мкм). Основная масса мембраны с крупнопористой структурой пе представляет собой селективного барьера, а обеспечивает лишь механическую прочность мембраны и служит как бы подложкой для поверхностного слоя, связанной с ним в одно целое. Разделение происходит именно в поверхностном — активном слое, и практически весь перепад давления приходится на этот слой. Отсюда возникла идея приготовления плотных ультратонких мембран (0,02—0,04 мкм), прочно соединенных с крупнопористой основой [51, с. 121]. Ультратонкие мембраны получают поливом раствора, например ацетата целлюлозы в цикло-гексаноне, на поверхность воды. [c.31]

Нанесенные мембраны. В зависимости от способа получения эти мембраны можно разделить на пропитанные и напыленные. При получении пропитанных мембран в качестве пористой основы используют различные материалы пористую нержавеющую сталь, металлокерамические перегородки, а в качестве веществ, уменьшающих размеры пор,-нерастворимые соли, которые образуются на поверхности пор в результате химического взаимодействия между специально подобранными растворимыми солями. Пропитанные мембраны получают следующим образом. Пористую основу в течение суток пропитывают в насыщенном водном растворе какой-либо растворимой соли (например, Си804) и высушивают. Затем ее в течение суток выдерживают в растворе соли [например, К4ре(СМ)б], образующей при химической реакции нерастворимый осадок (в данном случае - ферроцианид меди). [c.320]

Описан метод, при котором из концентрированных растворов серной кислоты вьщеляют органические примеси с применением диффузионного обмена на ионообменных мембранах (пат. ПНР N 97880). Такие мембраны получают на подложке из алифатических полиуглеводородов, стойких к действию концентрированной Н2 804. Независимо от концентрации органических примесей и серной кислоты обеспечивается значительная скорость диализа. [c.29]

Согласно этой теории, ионный обмен рассматривается как особый случай мембранного равновесия, т. е. неоднородного распределения ионов по обе стороны мембраны. С одной стороны мембраны имеется электролит, один из ионов которого не способен диффундировать через мембрану. Такую систему можно получить, помещая натриевую соль конго красного с одной стороны коллоидной мембраны и раствор хлорида натрия—с другой. Так как коллоидные анионы красителя (конго красного) не могут диффундировать через мембрану, в такой системе происходит только перераспределение ионов натрия и хлора. Однако распределение будет неоднородным из-за неспособности аниона красителя диффундировать через мембрану. - [c.16]

Осал<дениьге мембраны получают продавливанием через микропористую подложку какого-либо раствора с небольшим содержанием тон-кодиспергированного вещества, которое тонким слоем осаждается на подложке. При дальнейшей обработке (обычно термической) на по- [c.81]

Напыленные мембраны получают напылением на микропористую подложку различных веществ (из растворов и расплавов полимеров, металлов и др.), обладающих склонностью к сцеплению с материалом подложки. При этом, изменяя толщину напыленного на подложку слоя, можно направленно регулировать размер пор. Примером напыленных мембран могут служить ультратонкие мембраны, полученные так называемой плазменной полимеризацией (в тлеющем разряде) органических соединений (акрилони-трил, кумол, этилбензол, пиридин, дихлорэтан и многие другие) [c.320]

Интерполимерные мембраны получают и с помощью водных растворов полиэлектролитов и пленкообразующего полимера. Так, водный раствор поли-винилбензилтриметиламмонийхлорида и поливинилового спирта выливают на стеклянную поверхность, выпаривают воду и структурируют поливиниловый спирт термообработкой или ацеталированием [362,363]. [c.137]

Матричные электропиты и сепараторы.Растворы или ра плавы электролитов, находящиеся в порах матрицы (электр литоносителя), получили название матричных электролитов, качестве матрицы используются пористые диафрагмы на оси ве асбеста, оксида магния, алюмината лития, целлофана и д Роль капиллярной матрицы может выполнять и ионообменна мембрана, пропитанная раствором электролита. К матричны можно отнести и загущенные электролиты, состоящие из смес 52 [c.52]

Интересные и обнадеживающие данные по применению динамических мембран для обессоливания сточных вод на нефтеперерабатывающих заводах приведены в работе [89]. Эти мембраны получают фильтрованием через пористые подложки раствора, содержащего примеси дисперсного коллоидного вещества. По сравнению с широко распространенными ацетатцеллю-лозными пленочными мембранами они имеют более высокую проницаемость (порядка сотен литров в сутки с 1 м поверхности). Срок их службы практически неограничен. [c.168]

Гомогенные мембраны. Их изготовляют из непрерывной гомогенной пленки, в которой имеется активная группа (анионная или катионная). Мембраны могут быть армированы или неармированы. Примером неармированной гомогенной мембраны является мембрана, изготовляемая фирмой АМР Ко путем сополимеризации стирола с полиэтиленовой пленкой. Другим методом изготовления гомогенной мембраны является сульфохлорирование полиэтиленовой пленки [2, 3]. По этому методу активная группа ЗОгС вводится в полиэтиленовую пленку. Катионитовая мембрана получается в результате гидролиза, а анионитовая — в результате аминирования и образования четвертичных групп. Для улучшения механических свойств мембран в полимеры добавляют пластификатор. На этом методе основано производство мембран Айо-никс [4]. Используется также раствор сульфохлорированного полиэтилена с последующим нанесением его на сетку или ткань. Таким образом изготовляют армированные мембраны Негинст [5]. [c.15]

К настоящему времени разработана и выпускается в опытном масштабе ионообменная мембрана на основе перфторированных полимеров, обладающая требуемой химической стойкостью и прочностью для применения в двухкамерных электродизерах. Злектрохимические характеристики этой мембраны пока не позволяют получать товарную каустическую соду непосредственно в электролизере с высоким выходом по току. Дутем модификации селективность мембраны можно резко повысить и получать раствор каустической соды с концентрацией 20-30 непосредственно в электролизере. Установка для модификации начнет действовать в 1980 году. [c.33]

При составлении растворов, предназначаемых для изготовления мембран по описанному методу, необходимо соблюдать меры предосторожности. Например, нежелательно вводить в раствор избыток полиэлектролита при определенном расходе нерастворимого в воде пленкообразующего полимера, так как это отражается на свойствах мембраны (она становится неустойчивой в воде). Содержание полиэлектролита в пленке обычно колеблется от 15 до 30 вес.%. Основное требование к полиэлектролиту, не считая его ионообменных свойств, заключается в том,, что полиэлектролит и пленкообразующий полимер должны взаимно растворяться. В процессе практической разработки этого способа получения мембран оказалось, что необходимо использовать смешанный растворитель, например смесь циклогексанона и метанола. Так, анионитовые мембраны получали из раствора, содержавшего в качестве полиэлектролита линейный полимер (поливинилбензилтри-метилхлорид аммония) и нерастворимый в воде линейный сополимер винилхлорида и акрилонитрила (известный в промышленности под названием дайнел ). При этом в качестве растворителя использовалась смесь циклогексанона и метанола. Подобным же образом получались катионитовые мембраны из растворов циклогексанона и метанола, содержащих соответствующие количества линейных полистиролсульфокислот и дайнела . [c.148]

П0льз0.вана катионитовая мембрана, то раствор соли подается в анодную камеру. Таким образом, получают, например, свободную себациновую кислоту из себацината натрия. Ионы натрия мигрируют из анодного пространства в катодное, а свободная себациновая кислота по мере увеличения кислотности анолита выпадает в виде мягкого белого осадка. В катодном же пространстве образуется щелочь. Преимущество такого спо- [c.160]

Основываясь на хорошо разработанном способе получения мембран конденсацией из неводной среды, Кларк ЦР7] предложил метод полимеризации смесей в присутствии инертного растворителя. Разработка этого метода осуществлялась по двум главным направлениям или ионные группы присутствовали в спссобном полимеризоваться исходном материале, из которого получался полимерный гель, или, наоборот, ионные группы вводились в полимерную матрицу пссле полимеризации и образования геля с твердой структурой. Так, например, по первому методу анионитовая мембрана получалась полимеризацией смеси 2-винилпиридина в виде четвертичной аммониевой соли с дивинилбензолом. Реакция проводилась в растворе изопрспанола. Мембрана отливалась между стеклянными пластинками, нагревалась при 83 °С в течение 3 ч и последовательно выщелачивалась метанолом, а затем водой. При получении анионитовых мембран по второму методу полимерная матрица получалась путем полимеризации смеси 2-винилпиридина и дивинилбензола. Эта реакция проводилась в растворе толуола, катализатором служил 2-азо-бис-изобутиронитрил. На этой стадии мембрана содержала только слабодиссоциированные анионообменные группы. Присутствующий в полимерной матрице толуол затем выщелачивался этанолом, матрица обрабатывалась диметил-сульфатом в растворе этанола в течение 20 ч при температуре [c.137]

Для получения анионитовых мембран таким способом использовали водные импрегнирующие растворы, содержащие гидрокси-метилкарбамидометилтриметилхлорид аммония. Катионитовые мембраны получали обработкой целлофана метилолхлорацетамидом при температуре 140° С с последующим погружением листов в кипящий водный раствор сульфита натрия. Основной недостаток метода заключается в том, что импрегнирование должно проводиться в кислом растворе (pH = 1,5—3), чтобы образовалась эфирная связь между ионогенными соединениями и матрицей. Такая кислотность способствует разрушению целлюлозы, особенно в процессе термообработки. После активации необходимо сшить целлофан, чтобы уменьшить свободную диффузию электролита через мембрану. Робертсон и Бохов проводили сшивку, обрабатывая активированные мембраны водным раствором диметилоладипамида и затем подвергая их повторной термообработке при температуре 140° С. Мембраны, полученные этим способом, хотя и обладали приемлемыми электрохимическими свойствами, были довольно хрупкими, так как процесс включал два импрегнирования и две термообработки. Мембраны были к тому же довольно дорогими. [c.141]

Эти методы были позднее усовершенствованы Хейдом и др. [5Р9, 10], а также Куком и др. [5Р15], которые получали мембраны в одну стадию. В качестве матриц они использовали пергаментную бумагу. Мембраны получали импрегнированием пергаментной бумаги водными растворами, содержащими фенолы и альдегиды в смеси с активирующими реагентами, и последующей выдерлжой при температуре около 140° С. Таким образом, за одну стадию получали активированные и сшитые мембраны. Хорошее качество мембран, полученных методом, при котором в результате термообработки образуется сухой продукт, объясняется образованием связей между активирующими реагентами и целлюлозной матрицей. [c.141]

От условий получения полимеризационных термореактивных полимеров зависят свойства полученных мембран они могут быть плотные или пористые. Так, в случае использования сти-ролдивинилбензола макропористые или пористые мембраны получают двумя методами. При повышении концентрации ДВБ (способствующего образованию поперечных сшивок) сверх 12% происходит отделение нерастворимых сшитых частиц геля от раствора аналогично тому, как это наблюдается в случае образования фракции золь 2 на стадии до гелеобразования в процессе фазовой инверсии. [c.301]

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]

Пропитанные мембраны получают следующим образом. Пористую основу в течение суток пропитывают в насыщенном водном растворе какой-либо растворимой соли (например, USO4) и высушивают. Затем ее в течение суток выдерживают в растворе соли, образующей при химической реакции нерастворимый осадок — ферроцианид меди. [c.25]

Спиртопроницаемые нерастворимые пленки ПВС (мембраны) получают из 5%-ных водных растворов полимера, содержащих гидроокиси металлов (Li, Na, К). Гомогенные, прозрачные и нерастворимые пленки образуются лишь при введении определенного количества щелочи. Мольное отношение виниловый спирт щелочной металл для разных щелочей составляет [c.48]

В последнее время находят применение интерполимерные и привитые ионитовые мембраны. Интерполимерные мембраны получают совмещением растворов двух полимеров, один из которых является растворимььм полиэлектролитом или способен приобретать свойства полиэлектролита в результате последующей обработки, а другой — инертным пленкообразующим полимером. После удаления растворителя образуется пленка. Привитые ионитовые мембраны получают прививкой к пленке мономера с ионогенными группами или мономера, полимер которого способен к соответствующим химическим превращениям, сопровождающимся образованием ионогенных групп. [c.230]