Мембранные полимеры

В пористых мембранах наиболее важны такие структурные параметры, как размер пор, распределение пор по размерам, пористость и геометрия пор. Они должны учитываться в любой разрабатываемой модели. Селективность таких мембран основывается главным образом на различиях между размерами частицы и поры. Описание транспортных моделей будет включать обсуждение всех этих параметров. С другой стороны, в плотных, непористых мембранах молекула может проникать, только если она растворяется в мембране. Степень такой растворимости определяется сродством между полимером (мембраной) и низкомолекулярным компонентом. Далее, вследствие существования движущей силы компонент переносится от одной стороны мембраны к другой путем диффузии. Селективность в этих мембранах определяется в основном различиями растворимостей и/или коэффициентов диффузии. Следовательно, существенными для скорости транспорта параметрами являются такие, которые дают информацию о термодинамическом взаимодействии или сродстве между мембраной (полимером) и диффундирующим веществом. Взаимодействие между полимерами и газами обычно невелико, тогда как между полимерами и жидкостями часто существуют сильные взаимодействия. Когда сродство в системе увеличивается, полимерная сетка будет обнаруживать склонность к набуханию, и это набухание оказывает значительное влияние на транспорт. Такие эффекты должны рассматриваться при любом описании транспорта через плотные мембраны. [c.226]

Из ЭТОГО уравнения следует, что условия работы мембраны меняются непрерывно вдоль поверхности и что степень извлечения компонента зависит от проницаемости, разности парциальных давлений и толщины мембраны. Проницаемость является прямой характеристикой мембраны, в то время как разность парциальных давлений и толщина мембраны зависят от свойств мембранного полимера. [c.23]

Среди технических проблем наиболее серьёзной является проблема ввода электронного пучка из ускорителя в реактор. Дело в том, что материалы, обычно используемые в качестве плёночных мембран, — полимеры (майлар, кантон) и лёгкие металлы — являются весьма нестойкими по отношению к фтору и его производным и/или к повышенным температурам. Кроме этого в отсутствие теплоотвода при 100 %-ной конверсии в чистом UFe температура должна была бы достичь 10 К. Это означает, что необходимо, во-первых, использовать разбавленные инертным газом смеси и, во-вторых, обеспечить распределённые по объёму реактора теплообменники. [c.190]

Принцип метода фильтрования описан подробно в литературе и основан на обратном осмосе солей (фильтрация производится под большим давлением), не проходящих через тонкопористую студнеобразную мембрану полимера, пропускающую только молекулы воды. В настоящее время этот метод приобретает чрезвычайно важное значение как в связи с наметившимся дефицитом [c.242]

Второе издание было переработано и расширено по сравнению с первым, где основные принципы и концепции описаны лишь в общих чертах. В гл. 1, являющейся введением, изложены взгляды автора на проблему и дается краткий исторический и экономический обзор. В гл. 2 рассматривается использование мембран в разделительных процессах, а в гл. 3 — другие области применения мембран. Гл. 4 Мембранные полимеры имеет ключевое значение, поскольку в ней рассматриваются и обсуждаются характеристики и структура полимеров, из которых изготавливаются мембраны. Поскольку эта книга написана с перспективой, в ней особое внимание уделено максимально доступным в настоящее время и перспективным материалам. Гл. 5 Полимерные раство- [c.7]

На основе опытов по фильтрованию дистиллированной воды можно сделать следующие выводы. При фильтровании под давлением происходит как изменение структуры мембраны вследствие ее деформации, так и закупорка отдельных пор мембраны молекулами воды. Деформация мембран дает остаточный эффект, который обусловливает появление петель гистерезиса на кривых скорости фильтрования. Снижение скорости фильтрования под действием постоянного давления при отсутствии загрязнений поверхности и объемных пор мембраны связано именно с необратимыми деформациями материала мембраны, с хладотекучестью полимера. Под давлением происходит постепенное и необратимое уменьшение толщины мембраны, сопровождающееся уменьшением ее производительности. Течение полимера под действием давления происходит в очень тонких слоях ячеек пористых структур двухслойных асимметричных мембран. Полимер в стенках ячеек медленно деформируется в направлении приложенных сил. Эта деформация распространяется на всю пористую структуру асимметричных мембран. В результате деформации полимера, связанной с подвижностью больших частей полимерных молекул или молекул в целом. [c.50]

Живые организмы - это автономные самовоспроизводящиеся химические системы. Они построены из специфического и вместе с тем ограниченного набора углеродсодержащих малых молекул, как правило, одних и тех же для всех видов живых существ. Основные группы этих молекул представлены сахарами, жирными кислотами, аминокислотами и нуклеотидами. Сахара служат важнейшим источником энергии для клеток и запасают ее, образуя резервные полисахариды. Жирные кислоты, как и сахара, имеют важное значение для запасания энергии, но самая главная их функция - образование клеточных мембран. Полимеры, построенные из аминокислот, представлены удивительно разнообразными и многофункциональными молекулами белков. Нуклеотиды участвуют во внутриклеточной передаче сигналов и играют центральную роль в переносе энергии, однако их уникальное значение состоит в том. что они являются субъединицами информационных молекул РНК и ДНК [c.79]

Мембраны, применяемые для процесса первапорации, представляют собой асимметричные или композиционные мембраны. Как и в случае мембран для газоразделения, пористая под)южка должна иметь открытую пористую структуру для уменьшения сопротивления переносу пара и предотвращения капиллярной конденсации. Существенное требование, предъявляемое к пер-вапорационным мембранам, — это устойчивость материалов мембраны к компонентам разделяемой смеси при повышенных температурах. Сравнительно высокие температуры жидкой смеси необходимы для поддержания достаточно большой движущей силы процесса испарения через мембрану, которой является разность парциальных давлений паров компонентов разделяемой смеси по разные стороны от мембраны. Выбор полимерного материала в значительной мере зависит от того, для решения какой задачи предназначена мембрана. В отличие от газоразделения, при испарении через мембрану эластомеры в результате сильного набухания могут обладать не большими проницаемостями, чем стеклообразные полимеры. К полимеру предъявляются два противоречивых требования. С одной стороны, мембрана не должна набухать слишком сильно во избежание существенного уменьшения селективности. С другой стороны, при низкой растворимости выделяемого компонента в полимере и недостаточном набухании слишком низким оказывается поток вещества через мембрану. Полимеры, имеющие аморфную структуру (стеклообразные полимеры или каучуки), могут оказаться [c.432]

Перфторированные иономеры составляют один из наиболее важных новых классов мембранных полимеров. Полимеры этого класса в большинстве случаев перерабаты ваются в форме суль-фонитрилфторидов из расплавов. Однако в ряде случаев требуется получение растворов (59, 60). Материал с эквивалентной массой 970, время жизни которого было весьма ограничено, растворялся в этаноле (59), и из этого раствора сухим формованием были получены плотные мембраны. Для получения растворов полимеров с эквивалентной массой 1100 и 1200 их необходимо растворять в автоклаве с перегретым этанолом или изопропано-лом и водой (60). В случае нерастворимых мембран Нафион был попользован двойной параметр растворимости (рис. 5.8). [c.222]

Для проведения исследования частиц на поверхности мембраны микроскопией в прошедшем свете требуется, чтобы мембраны были прозрачны по отношению к видимому свету. Ядерные мембраны (см. гл. 8) в основном являются плотными пленками с редкими цилиндрическими порами, и требование прозрачности для такой мембраны выполняется. Для непрозрачных фильтров, таких как ацетатцеллюлозные фазоинверсионные мембраны, применимы две методики придания мембранам прозрачности. Первая из них заключается в погружении сухой мембраны в жидкость с таким же показателем преломления, как и у мембранного полимера (около 1,5). [c.86]

Гидрон-С(ГЭМА) и промытый спиртом этиленвинилацетатный (ЭВА) сополимер Элвакс-40 оказались пригодными для изготовления мембраны. При этом предпочтительно использовать Элвакс-40, поскольку он лучше растворяется в метиленхлориде. Для предотвращения осаждения твердых биоактивных полимеров из растворов мембранных полимеров смесь отливали [c.93]

Производные целлюлозы, растворимые в ортанич ких растворителях, являются одним из наиболее предпочтительных классов мембранных полимеров благодаря их низкой стоимости и доступности. Нитрат целлюлозы был первым синтетическим полимером, используемым для получения мембран. Обладая кислотными свойствами, он растворяется во многих органических растворителях и используется в больших количествах для получения микрофильтрационных мембран как в чистом виде, так и в смесях с другими целлюлозными полимерами (62—64). [c.204]

Растворимость статистического мультиполимера найлона 6,6 и 6,10 с привитым вииилацетатом (ВА) (52) объясняется структурной нерегулярностью мультиполимера (который растворим в метаноле) и основностью ПВА, которая обусловливает его растворимость в метаноле. Этот пример показывает, насколько сложным может стать поведение даже нейтральных мембранных полимеров после модификации прививкой. [c.221]

Близким к рассмотренному процессу является осветление, используемое для коллапса непрозрачной микропористой элек-трофорезной мембраны в прозрачную плотную пленку таким образом, что электрофорезограмма может быть снята на оптическом денситометре без изменения пространственных соотношений между различными протеиновыми фракциями. В данном случае процесс прямо противоположен процессу сухого формования. Вместо летучего растворителя и нелетучего нерастворителя для постепенного уменьшения совместимости применяют летучий нерастворитель и нелетучий растворитель для постепенного увеличения сродства осветляющего раствора к мембранному полимеру в процессе сушки. Остальное делает сила тяжести — смягченный, но неповрежденный гель медленно кол-лапсирует. [c.259]

В случае композитных мембран, содержащих барьерные пористые слои и плотные пленки, проницаемость и селективность определяются исключительно свойствами плотных пленок. Поэтому тонкие барьерные слои и толстые подложки могут быть получены из разных мембранных полимеров, что позволяет достичь требуемой комбинации свойств, недостижимой при применении единого материала. Такие мембраны изначально были разработаны для обессоливания гиперфильтрацией (тонко- или ультратонкопленочные композиты или мембраны с отдельно сформированным барьерным слоем). Другой тип композитных мембран используется в газоразделении. Это композит, содержащий асимметричную мембрану, дефекты поверхностного [c.277]

Были предприняты многочисленные попытки преодоления этой трудности. Они были связаны главным образом с определением количества про-диффундировавшего сквозь мембрану полимера или с экстраполяцией заниженного осмотического давления к началу измерения. Однако ни одна из этих попыток не привела к полностью удовлетворительным результатам. Прежде всего простым введением поправки на известное количество продиффундиро-вавшего через мембрану полимера не может быть получена реальная величина осмотического давления. Аллен и Плейс [ПО] изучали дис )фузию через мембрану полистирола с известным распределением по молекулярным весам. Предполагая, что существует критическая величина степени полимеризации а, ниже которой молекулы проходят через мембрану, а выше которой не проходят, они установили, что, когда а равно 250, измеряемый молекуляр- [c.398]

В связи с изложенным, более перспективной является первоначальная обработка поверхности мембран для уменьшения сил адгезии мембран с оседающими частицами, чего можно добиться, например, создавая покрытия мембран полимером, который вводится в обессоливаемую воду постоянно или периодически. В качестве такого полимера можно использовать поливинилметилэфир, полиакриловую кислоту , а также неионогенные поверхностно-активные вещества (моноглицериды, алкиловые эфиры полиоксиэтилена, алкилбен осульфонат и т.д.) . [c.128]

Другим важным классом мембранных полимеров являются полиамиды. Для этих полимеров характерно наличие амидной группы (— O--NH—). Хотя алифатические полиамиды охватывают очень широкий класс полимеров, ароматические полиамиды имеют преимущества в качестве мембранных материалов из-за высокой механической, химической, термической и гидролитической устойчивости, а также их свойств по проницаемости и селективности, особенно в процессах обратного осмоса. Однако алифатические полиамиды также проявляют хорошую химическую стабильность и могут быть использованы для микрофильтрации и ультрафильтрации. [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология