Модели полупроницаемых мембран

Рис. 56. Схематическое изображение колонки для электрофореза в градиенте плотности (фирма IS O модель 210) [464, 465]. Упрощенный вариант, который можно использовать также и для изоэлектрофокусирования. 1 — съемная крышечка для введения градиентного раствора и образца 2— выходная трубка для охлаждающей жидкости 5 —шкала в сантиметрах 4 —полупроницаемые мембраны 5 — верхние электродные сосуды 6 — центральная тефлоновая трубка (внутренний диаметр 1 см) 7—кварцевые окошки 8 — измеритель УФ-света Р —трубка для охлаждающей жидкости 10—шжтл электродные сосуды 11 —шприц, приводимый в движение электромотором

Большинство экспериментальных данных свидетельствует о капиллярном течении жидкостей в набухающих мембранах. Селективность таких мембран объясняется особыми свойствами, приобретаемыми жидкостями в капиллярах, связанными с полной или частичной потерей растворяющей способности. Капиллярная модель полупроницаемой мембраны хорошо объясняет снижение селективности с ростом концентрации раствора, а также изменение задерживающей способности ацетатцеллюлозных мембран в водных растворах в соответствии со следующими лиотропными рядами [c.675]

В 1890 г. Оствальд воспользовался понятием полупроницаемой мембраны для создания модели биологической и показал, что значение разности потенциалов в такой мембране можно считать предельным в случае жидкостного (диффузионного) потенциала, когда подвижность одного из ионов равна нулю. В конце XIX столетия большой интерес был проявлен к мембранам типа масла , к которым можно отнести и стеклянные. [c.5]

Современные представления о капиллярно-фильтрационной модели механизма полупроницаемости (см. стр. 87) позволяют сделать вывод о возможности получения пористых селективных мембран для обратного осмоса и ультрафильтрации на основе практически любого лиофильного материала. Наибольшее практическое распространение получили синтетические полимерные мембраны, приготовленные по специальной технологии. [c.30]

Исследованиями ряда авторов [169, 170, 191, 196] показана несостоятельность в некоторых случаях ультрафильтрационной и диффузионной теорий. Большинство экспериментальных данных свидетельствует о капиллярном течении жидкостей в набухающих мембранах [169, 193, 195]. (Селективность таких мембран объясняется особыми свойствами жидкостей в капиллярах, связанных с полной или частичной потерей растворяющей способности [197, 198]. Капиллярная модель полупроницаемой мембраны хорошо объясняет снижение селективности с ростом концентрации раствора [158, 164, 1731, а также изменение задерживающей способности ацетатцеллюлозных мембран в водных растворах в соответствии со следующими лиотропными рядами [164] [c.416]

Нужно отметить, что созданию модели в большой степени способствовали отмеченные выше особенности строения органических ионитов — возможность однозначной химической идентификации понятия фиксированный ион, а также поглощение значительных количеств растворителя — воды. Это и позволило рассматривать совокупность фиксированных ионов, противоионов, коионов и растворителя как аналог обычного водного раствора, граничащего с одной стороной полупроницаемой мембраны. [c.122]

Основные требования к структуре и материалу мембраны, вытекающие из капиллярно-фильтрационной модели механизма полупроницаемости можно сформулировать следующим образом материал мембраны должен быть лиофильным (для полимерных — набухающим в удаляемой из раствора жидкости), т. е. мембрана должна обладать селективной сорбцией по отношению к проникающему колшоненту [c.95]

В качестве модели представим себе систему Л, которая при помощи полупроницаемой перегородки (мембраны) отделена от обширного резервуара [c.19]

Обратный осмос — процесс фильтрования растворов под давлением, превышающим осмотическое, через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и задерживающие молекулы либо ионы растворенных веществ. При описании данного процесса обычно исходят из модели растворение-диффузия [68], в рамках которой делаются следующие допущения каждый компонент растворяется в мембране и диффундирует через нее, причем взаимодействие между потоками растворителя и растворенных веществ отсутствует конвективные потоки растворителя и растворенного вещества отсутствуют, а перенос каждого компонента определяется только его собственной разностью химических потенциалов по обе стороны мембраны [c.384]

Следует отметить, что возрастание проницаемости на стеклянных мембранах происходит обратно пропорционально вязкости фильтрата, т. е. аналогично тому, как это наблюдалось на ацетатцеллюлозных мембранах при невысоких температурах (см. рис. 1-42). Это свидетельствует о вязкостном потоке воды через ацетатцеллюлозные мембраны в рабочем диапазоне температур и является одним из доказательств капиллярно-фильтрационной модели механизма полупроницаемости (см. стр. 87). [c.79]

Полупроницаемые мембраны и, следовательно, мембранные явления чрезвычайно распространены в живой природе. Так, клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть любой живой клетки от окружающей среды. Составы растворов внутри и снаружи клеток различны, а сами мембраны обладают избирательной проницаемостью. В основе транспорта веществ через мембраны лежат электрохимические закономерности. Этот пример указывает на важность электрохимического подхода к исследованию биологических объектов. Изучение электрохимических закономерностей функционирования живых систем и их моделей составляет предмет биоэлектрохимии. Это направление электрохимии интенсивно развивается в настоящее время. Один из разделов биоэлектрохимии связан с изучением мембран и их роли в биологических системах. [c.138]

Однако это не единственно возможный подход. В другой модели, также весьма удобной при исследовании нерастворимых монослоев, для которых в кювете ПЛАВМ не требуется резиновая мембрана, барьер рассматривается как полупроницаемая мембрана, через которую может проходить вода (вода, конечно, проходит под барьером), но не проходят молекулы пленки. Тогда поверхностный слой может рассматриваться как относительно концентрированный раствор с осмотическим давлением Поз, приложенным к мембране. [c.73]

При изучении порового пространства методом полупроницаемой мембраны используется простейшая капиллярная модель, в которой поровое пространство представляет собой пучок параллельных капилляров правильной цилиндрической формы и разных диаметров. Исходя из этой модели, породы с различными фильтрационными свойствами будут различаться лишь количеством, диаметрами и соотношением диаметров капилляров [1]. Для упрощения задачи можно не рассматривать распределение капилляров по диаметрам, а заменить распределение рассчитанным по кумулятивной кривой медианным диаметром, представив поровое пространство в виде пучка параллельных капилляров правильной цилиндрической формы и одинакового для данного образца диаметра. В такой, еще более упрощенной модели фильтраци- [c.28]

Графическое изображение связи коэффициента проницаемости и медианного диаметра приведено на рисунке, где показаны размещение точек и аппроксимирующая их прямая,аналитически выражающаяся степенной функцией у = 1, 9479х0 3492 а также связь коэффициента проницаемости и медианного диаметра пор с учетом открытой пористости данных образцов. Разброс точек во втором случае заметно меньше, аппроксимирующая их прямая выражена сходной функцией у = 20,278х0 447 Учитывая значительные погрешности определения методом полупроницаемой мембраны и простоту использованной модели порового пространства, можно считать, что влияние значения медианного диаметра на абсолютную газопроницаемость и в этом случае выражено вполне отчетливо. [c.30]

При соприкосновении разбавленных растворов соли тяжелого металла и какого-либо растворимого ферроциапида на границе раздела образуются простейшие мембраны. Однако вследствие чрезвычайной непрочности таких пленок осадочные ферроцианидные мембраны обычно получаются на различных основах (целлофан, коллодиевые пленки и т. д.). Особый интерес такие мемб1раны представляют для биологии, так как они являются полупроницаемыми и могут использоваться в качестве моделей при исследовании клеток. Механизм проницаемости ферроцианидных мембран до сих пор точно не установлен. Однако это явление, по-видимому, обусловлено наличием у них некоторого электрического заряда, достаточного для обеспечения ионной проницаемости. В последнее время существует мнение, что осадочные ферроцианидные мембраны следует рассматривать как неорганические высокополимеры, обладающие ионообменными свойствами [962, 1032]. [c.211]

Большинство советских исследователей придерживаются ги-перфильтрационной гипотезы, согласно которой в полупроницаемой мембране имеются поры с диаметром, достаточным, чтобы пропускать молекулы воды ( /н о = 0Д76 нм), но малым для прохождения гидратированных ионов (1 > 0,4 нм) и молекул растворенных веществ. Однако в реальных мембранах невозможно практически создать поры одинакового размера, и поэтому всегда имеются более крупные поры, через которые могут проходить кроме молекул воды также и гидратированные ионы, что и объясняет явление селективности. Кроме наличия в мембране пор определенных размеров при рассмотрении гиперфильтрационпой модели учитывается также, что молекулы (частицы) в жидкости колеблются (каждая) около временных положений равновесия, т. е. переходят из одного временного положения равновесия в другое. Таким образом, если мембрана разделяет чистую воду и раствор, то в какой-то момент времени растворенная в воде частица может перекрыть полностью пору в мембране для прохода воды, но в другой момент времени частица скачком откроет пору для молекулы воды. [c.124]

Исходя из капиллярно-фильтрационной модели становится йонятнее и явление прямого осмоса, которое можно предста-зить следующим образом. При разграничении воды и водного-раствора гидрофильной полупроницаемой мембраной на поверхности и внутри пор мембраны образуется слой связанной воды. Тепловое движение ионов солей в растворе приводит к тому, что они захватывают воду у поверхности мембраны, включая ее в свои гидратные оболочки, и переносят в объем раствора, где вода перераспределяется между остальными ионами. Уменьшение концентрации воды на поверхности мембраны, обращенной к раствору, компенсируется переходом чистой воды через мембрану. Переход воды, обусловленный работой по добного гидратного насоса , происходит до тех пор, пока силы, определяемые притяжением воды к ионам, не будут уравновешены силами гидростатического давления со стороны раствора. [c.114]

Навесенные мембраны. Исходя из капиллярно-фильтрационной модели механизма полупроницаемости (см. стр. 87), можно ожидать появления селективных свойств у лиофильного пористого материала со сквозными капиллярами при уменьшении его пор до размеров, не превышающих удвоенной толщины слоя связанной жидкости. [c.38]

Основное внимание в данной работе нами было обращено на изучение системы С1 ->S0 - с целью обеспечения предпочтительного извлечения иона S0 из раствора. Поскольку максимальной селективностью по отношению к иону SO4" обладает анионит АН-31 в опытах на модели электродиализной установки в качестве засынки использовался именно этот анионит. Модель установки представляла собой трехкамерную ячейку с полупроницаемыми ионообменными мембранами катионитовой ДЭУ-2 и анионитовой ДЭН-10 . Размеры мембраны 3,5 X 30 см, а расстояние между ними 1,5 сж. В среднюю камеру ячейки сверху подавался обессоливаемый раствор различного состава при концентрации 0,15—0,20 г-экв/л. В боковые [c.163]

Несколько научно-исследовательских коллективов занимаются физи-ко-химическими и гидродинамическими аспектами обратного осмоса. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты в МХТИ им. Д.И. Менделеева (Ю.И. Дытнерский, Р.Г. Кочаров и др.), в институте физической химии АН СССР (Н.В. Чураев и др.), ИКЮСВ им. А.В. Думанского (С.С. Духин), Научно-исследовательском физико-химическом институте им. Л.Я. Карпова (С.Ф. Тимашев), ЛГУ им. A.A. Жданова (Д.А. Фридрихсберг и др.). Построены математические модели процесса обратного осмоса, связывающие задерживающие способности полупроницаемых мембран с их структурой, свойствами материала мембраны, раствора и внешними параметрами процесса. Исследовано влияние гидродинамических условий в обратноосмотических аппаратах на эффективность процесса. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология