Основные методы получения мембран

Мембраны, полученные из солей гуанидина, меламина и формальдегида. Получение мембран из смеси солей гуанидина, меламина и формальдегида стало основным методом получения мембран из пергаментной бумаги, применявшимся в нашей лаборатории. Это, однако, не было возвратом к хорошо известному методу конденсации, упомянутому ранее. Предварительно проведенная работа представляла интерес с точки зрения формирования смесей, оказывающих требуемые действия активации и сшивки и не подвер- [c.162]

Ранее диффузия водородсодержащего газа через мембраны из палладия и его сплавов с серебром была в основном лабораторным методом получения водорода. Однако в последнее время этот метод начали применять в промыщленности [36, 48, 49]. Значительной сложностью при разработке диффузионного разделения было создание мембраны, которая не отравлялась бы примесями, присутствующими в водородсодержащем газе. Основными компонентами, снижающими проницаемость диффузора, являются сероводород, непредельные углеводороды, углекислый газ и пары воды. Поэтому в схему установки диффузионного разделения включают блок очистки сырья. Оптимальные условия работы диффузоров из палладия следующие давление 35—40 ат, температура 300—400° С. [c.112]

Например, основной метод разделения и очистки элементарных газов (азота и кислорода) состоит в дробной перегонке предварительно сжиженного воздуха и последующего избирательного поглощения примесных газов на специальных поглотителях. В последнее время в целях глубокой очистки газов щироко применяются процессы, основанные на диффузии (струйное фракционирование, диффузия через полупроницаемые мембраны, препаративная газовая хроматография, метод молекулярных сит). Однако до сих пор высшая степень очистки простых газов все же не превышает 99,99 %и лишь в отдельных наиболее благоприятных случаях приближается к пяти девяткам (99,999 %). Общей помехой для получения чистых газов является адсорбция влаги и посторонних газов на стенках емкостей, применяемых в ходе их очистки. Удалить посторонние прилипчивые газы со стенок стеклянной или металлической аппаратуры можно лишь путем длительного отжига в вакууме. Вместе с тем следует учесть также возможность поглощения самих эталонируемых газов конструкционными материалами (азота — титаном, танталом, цирконием и их сплавами водорода — платиной, осмием, иридием кислорода — медью, серебром и другими металлами). Кроме того, многие металлы и сплавы оказываются частично проницаемыми для отдельных газов (в первую очередь это относится к легким газам — водороду и гелию), что приводит к нх просачиванию в сосуды с эталонными газами извне. Таким образом, проблема эталонирования даже простых газов оказывается далеко не легким делом. [c.52]

Модификация полимера может представлять собой либо самостоятельный технологический процесс, либо одну из стадий процесса. Примером этого может служить процесс получения гидратцеллюлозных мембран путем омыления ацетата или нитрата целлюлозы в виде пленки. Этот способ применяют в основном для получения ультрафильтрационных и микрофильтрационных мембран. Исходные мембраны с заданными характеристиками получают методом сухого или мокрого формования, а затем подвергают обработке спиртовыми, или водно-солевыми, или пиридиновыми растворами щелочей. В процессе этой обработки происходит омыление сложноэфирных связей в полимерах. [c.133]

Систематическое изучение коллоидных систем было начато английским ученым Т. Грэмом в 1861 г. Этот год принято считать годом рождения коллоидной химии. Грэм обобщил выполненные до него исследования и сформулировал основные представления о коллоидных системах. Ему принадлежит и введение термина коллоид . Изучая диффузию веществ в растворах, Грэм отметил медленное протекание диффузии частиц коллоидных растворов и их неспособность проникать через мембраны в отличие от молекул обычных растворов. Ои разработал методы получения коллоидных растворов и показал, что нерастворимые вещества при определенных условиях могут быть переведены в состояние раствора (золя), по внешним признакам почти не отличающегося от истинных растворов. Сопоставляя обычные растворы с золями, Грэм пришел к выводу о необходимости разделения веществ на кристаллоиды и коллоиды . Однако он принял коллоиды за особый класс веществ, хотя и выражал сомнение, предполагая, что частица коллоида построена из более мелких кристалликов и именно такая сложная структура может быть причиной коллоидальности. [c.19]

Теория фиксированных зарядов явилась основой в понимании сущности мембранных явлений. Она способствовала разработке методов получения мембран с высокой электрохимической активностью, показав, что селективность мембраны относительно ионов одного знака заряда определяется в первую очередь концентрацией ионообменных групп в мембране. Хотя эта теория не может дать ответа на основной вопрос ионометрии о природе селективности мембран к ионам разного типа, но одинакового заряда, мы сочли необходимым кратко изложить ее основы не только ради собственно истории развития теоретических основ мембранных явлений, но и из-за рационального подхода ее к механизму функционирования ионообменных мембран. [c.17]

Нефтезаводские газы, подлежащие разделению, представляют собой смесь углеводородов с водородом. Основные физические константы водорода и газообразных углеводородов приведены в табл. 12. Водород из этих газов вьщеляют методами глубокого охлаждения, абсорбцией, адсорбцией, диффузией через мембраны с избирательной проницаемостью для водорода. Метод глубокого охлаждения нашел промышленное применение для выделения Нз из водородсодержащих газов. Для получения водорода высокой степени чистоты используют метод короткоцикловой адсорбции на цеолитах. Водород очень высокой степени чистоты в небольших количествах получают диффузией через мембраны из сплавов палладия, проницаемых для водорода, но непроницаемых для других газов и паров. Разрабатываются и полимерные мембраны, обладающие аналогичными свойствами, Метод абсорбции углеводородами с последующей ректификацией, особенно при пониженной температуре, может быть также использован для концентрирования водорода. Этот процесс имеет место в системах гидроочистки (см, стр, 20). [c.42]

В это же время М. Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х годах XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (АЬОз, белки, гуммиарабик, клей) обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na I, сахароза и др.), и не проходят через тонкие поры, например пергаментные мембраны, т. е. не диализируют, по терминологии Грэма. Основываясь на этом свойстве, Грэм разработал метод очистки коллоидов от растворенных молекулярных веществ, названный им диализом (см. главу II). После того, как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.18]

Обзор основных положений электрохимии мембран, обладающих ионообменными свойствами обзор методов получения мембран с максимальной электрохимической активностью, включая мембраны, приготовленные из обычных типов ионитов дискуссия о применимости мембран в различных физико-химических исследованиях и лабораторных методиках, особенно в об/тасти биохимии и физиологии [1082]. [c.257]

Рис. 2-7. Микрофотография крысиного гепато-цита (клетки печени основного типа), полученная методом трансмиссионной электронной микроскопии. Красным цветом выделена плазматическая мембрана, обладающая большой площадью поверхности и образующая многочисленные складки. Эти пальцеобразные выросты клеточной мембраны, благодаря которым значительно увелргаивается площадь ее поверхности, более четко видны на микрофотографии изолированного гепатоцита, полученной методом сканирующей электронной микроскопии (рис. 2-20).

В монографии Б. Г. Холина [60], посвящеиной оборудованию для центробежного и вибрационного гранулирования плавов и распыления жидкостей, рассматриваются, в частности, основные условия получения капель при регулярном изменении скорости истечения жидкости из отверстий путем распространения импульсов давления от колеблющейся мембраны. Этот метод гранулообразования получил наиболее широкое распространение. [c.192]

Инертные мембраны могут быть активированы также при адсорбции на них полиэлектролитов, при этом получаются импрегнированные мембраны растворением в растворах коллодия полиакриловой кислоты или сульфированного полистирола [67, 74]. Основные мембраны были изготовлены при адсорбции протаминов на коллодиевых пленках [75]. В литературе описан метод получения анионитовых мембран при адсорбции поли-2-винил-п-метилпиридинбромида из водного раствора на пористых коллодиевых диафрагмах. Набухшая мембрана поглощает полиэлектролит из водного раствора, затем высушивается на воздухе [67]. Такие мембраны могут быть легко приготовлены и обычно применяются для лабораторных исследований. При длительном употреблении они неизбежно теряют емкость. Химическая стойкость импрегниро-ванных мембран ниже, чем у других видов мембран. [c.41]

При выяснепин механизма проводимости полимеров очень важно получение прямых экспериментальных данных по подвижности носителей. Теоретически хорошо обоснован и достаточно надежен метод определения х с помощью инжекционных токов. Этот метод успешно применяется для определения подвижности электронов и дырок в органических твердых веществах с начала 50-х годов, в том числе в полимерах — с начала 60-х годов. Ионные инжекционные токи в полимерах стали интенсивно исследовать сравнительно недавно этому посвящены в основном наши работы. Успех этих работ определяется поиском эффективных инжектирующих ионы электродов. В качестве ионных эмиттеров использовались жидкие и твердые растворы электролитов, а также полимерные катионообменные мембраны [56]. Совершенно очевидно, что в этом случае создать на границе раздела эмиттер — диэлектрик бесконечно большую плотность ионного заряда практически невозможно. Теория ионных инжекционных токов для случая конечного значения рд была предложена независимо в работах [57,58]. В этих работах подвижность ионов определялась в основном из данных по нестационарным инжекционным токам путем измерения времени появления максимума тока, соответствующего времени перехода ионами межэлектродного расстояния Тп, по формуле [c.75]

Водорастворимые фосфаты, полученные обработкой поливинилового спирта фосфатом мочевины или аммония, при нагревании способны к дальнейшей полимеризации без помощи катализатора. Росс и др. [5Р6] внесли изменения в этот метод. Они получали анионитовые мембраны из пленок поливинилового спирта обработкой их третичными аминами гетероциклического или ароматического типа (такими, как пиридин, хинолин, диметиланилин). Обработка состояла в том, что пленку из поливинилового спирта погружали в третичный амин на 2 ч при температуре 100° С. Затем следовала сшивка, для того чтобы сделать мембраны нерастворимыми в воде. В качестве сшивающих агентов использовали органические полицианаты. Активацию и сшивку можно проводить одновременно, используя смесь третичного амина и полицианата. Каплан и др. [5Р7] усовершенствовали этот процесс. Они получали катионитовые мембраны из пергаментной бумаги, которая импрегнировалась водными растворами кислых солей много основных кислот, например однозамещенным фосфатом натрия, и затем подвергалась термообработке при повышенных температурах. [c.140]

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]

Цунода и Сэко [АР 18] изготовили катонитовые мембраны на основе нерастворимых и неплавких матриц, полученных путем привитой полимеризации из растворов моновиниларильных или поли-олефиновых соединений. Основной отличительной чертой метода является то, что мономер служит растворителем и одновременно участвует в реакции прививки. Поэтому продукт, полученный этим [c.143]

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]

Электрохимические методы применяют в некоторых химических производствах, однако, кроме описанного выше получения хлора, Н2О2 и водорода, это производства относительно небольшого масштаба. В основном процессы проводят в электролизерах без диафрагм, например получение хлоратов и перхлоратов, двуокиси марганца, перманганата калия, пербората калия и др. Перманганат калия в небольшом количестве получают также в электролизерах с диафрагмой [67]. Хомутов и Филатова изучали диафрагмы из керамики для получения перкарбонатов [68]. Диафрагмы из синтетических тканей применяют при производстве тетраэтилсвинца [69]. В несколько большем масштабе осуществлено производство маннита и сорбита из глюкозы. В этом случае используют алундовые диафрагмы [70]. В производстве адипонитрила из акрилонитрила применяют ионообменные мембраны [71]. Разработан еще ряд процессов электросинтеза, но они в большинстве случаев не вышли за рамки небольших полупромышленных уЬтановок. [c.40]

В большинстве работ, посвященных изучению структуры мембран, основное внимание уделено исследованию их микропористости [1, 3-5]. Для выявления микроканалов, в которых содержится раствор электролита, мембраны электролитически заполняли металлическим серебром, после чего срез мембраны фотографировали на э11ектронном микроскопе [3]. Блок [1] для этой цели использовал метод поверхностных реплик. Гомогенность мембран как на макроскопическом, так и па микроскопическом уровне Блок исследовал с помощью ионных красителей, способных взаимодействовать с ионогенными группами ионита [2]. Однако он указывал на возможные ошибки в полученных картинах распределения противоионов и их источники, которыми могли быть сорбция красителя волокнами армирующего материала и вероятность ситового эффекта из-за большого размера ионов красителя. [c.249]

Метод моделирования и получения искусственных мембран основан на получении и исследовании моно- и бимолекулярных липидных слоев, везикул, липосом и протеолипосом. Сущ ествует два основных типа искусственных мембран классические плоские и сферические мембраны различного размера. Для получения искусственных мембран используют различные фосфатиды, нейтральные глицериды, смеси липидов биологического происхождения, добавляя к ним холестерин, а-токоферол и другие минорные добавки. Потенциальная ценность искусственных мембран для исследований зависит от возможности включения в них природных белков, в особенности тех, которые обладают транспортными свойствами. Липосомы, со-стоящ ие из белков и липидов, стали получать в 60-е гг. термин протеолипосомы был введен В. П. Скулачевым. В настоящее время разработан целый ряд методов приготовления различных типов липосом и протеолипосом, а также их стандартизации по размерам, структуре, гомогенности, стабильности и другим характеристикам. Липосомы используют для доставки в клетку лекарственных и химических соединений, стабилизации ферментов в инженерной энзимологии, введения в клеточные мембраны молекул зондов, модифицирующих и моделирующих их поверхность. Большой интерес для генной инженерии и медицины представляют работы по введению в клетки при помощи липосом нуклеиновых кислот и вирусов. В липосомы включают митохондриальные компоненты и изучают на таких модельных системах процессы генерации энергии в клетках. Ультра-тонкие искусственные мембранные структуры — полислои Лен-гмюра—Бложе (ПЛБ) — применяют для получения био- и иммуносенсоров. Создаются ПЛБ с иммобилизованными ферментами и компонентами иммунологических систем. При использовании смешанных липид-белковых пленок ПЛБ получают информацию о функционировании белков и о липид-белковых взаимодействиях в мембране. Результаты изучения физических характеристик, проводимости, проницаемости и других свойств искусственных липидных мембран имеют большое зна- [c.216]

Тени эритроцитов, полученные путем гипоосмотического гемолиза и отмытые от гемоглобина в изотоническом буфере, содержат около 50 % белков, 43 % липидов и 7 % углеводов. Белковые компоненты мембраны были идентифицированы методом электрофореза в ПААГ в присутствии додецилсульфата натрия. В соответствии с локализацией их подразделяют на периферические и интегральные (см. главу 1). Периферические белки расположены на поверхности мембраны и им соответствуют полипептидные полосы 1, 2, 4, 5 и 6. Интегральные белки погружены в липидный бислой и в некоторых случаях пронизывают его. Основным интегральным белком является белок полосы 3, осуществляющий транспорт анионов через мембрану. Его М-конец находится с цитоплазматической стороны, а С-конец погружен в бислой с наружной стороны мембраны. Периферические белки взаимодействуют друг с другом, образуя двумерный каркас, выстилающий внутреннюю поверхность эритроцитарной мембраны, который называют мембранным скелетом. Он содер- [c.230]

Марбрук (Marbrook) впервые описал свой метод в 1967 г Прибор состоит в основном из двух камер — внутренней и на ружной — разделенных полупроницаемой мембраной (рис. 1) Обычно применяют диализную мембрану, ио можно использо вать и мембраны фирмы Nu leopore. Клетки растут в неболь U1UM объеме культуральной среды во внутренней камере, кото рая погружена в большой объем среды, заполняющей наруж ную камеру. Объем среды в каждой из этих камер зависит, разумеется, от размеров выбранного прибора, но для получения оптимальных результатов нужно, чтобы в наружной камере содержалось по крайней мере в 5 раз больше среды, чем во внутренней чаще всего используют соотношение 10 1. [c.229]

Рентгеноструктурное исследование кристаллов позволило впервые увидеть трехмерную структуру мембранного преобразователя энергии с разрешением 0,3 нм. Было найдено, что комплекс длиной 13 нм состоит из двух периферических доменов (один из которых — четырехгемовый цитохром с, а другой — Я-субъединица) и центральной части, образованной главным образом М- и -субъединицами. Именно эти группы несут бактериохлорофиллы и феофитины 6-типа, хиноны и негемовое железо. Сопоставление рентгеноструктурных данных с результатами, полученными ранее другими методами, позволяет утверждать, что цитохром с локализован на пери-плазматической стороне мембраны, Я-субъединица — в основном на цитоплазматической ее стороне, а Ai- и L-субъединицы интегрированы в гидрофобный слой мембраны. [c.48]

Заметим здесь, что кроме высокой производительности и избирательности мембраны должны обладать еще одним немаловажным свойством во многих случаях абсолютно недопустимо, чтобы сама мембрана выделяла в фильтрат какие-либо частицы или вещества. Традиционные мембраны, полученные методом коллоидной химии, такими свойствами, к сожалению, зачастую не обладают отдельные участки глобулярного или губчатого скелета, плохо связанные с основным каркасом, под влиянием тех или иных воздействий могут отрываться и свободно мигрировать в фильтрат. Подобные глобулы хорошо заметны на микрофотографиях, приводимых в данной книге. Кроме того, поверхность традиционных мембран в высшей степени разветвлена в 1 г таких мембран может содержаться более 100 м поровой поверхности (если сложить вместе все элементы губча- [c.8]

Практически используемые ИСЭ на основе Ag2S подразделяются на три типа 1) электроды с гетерогенными мембранами, состоящими из осадка сульфида серебра (получаемого, как правило, осаждением в условиях избытка сульфида или под действием H2S [228]), распределенного в матрице из силиконовой резины [346] или термопласта 248] 2) электроды с мембранами, представляющими собой прессованные таблетки [235, 325, 452], и 3) электроды с мембраной, изготовленной из монокристалла 417]. При получении активной фазы мембраны необходимо тщательно соблюдать условие стехиометричности состава. Предложены также ИСЭ с мембранами из спеченных селенида и теллурида серебра [156а, 258]. Веселы с сотр. [417 обобщили методы изготовления, основные свойства и данные по чувствительности сульфидсеребряного электрода к S , и N , а также сведения о неудачных попытках по получению этого электрода. Описаны также Селектрод на основе Ag2S [328] и ИСЭ с твердым токоотводом, изготовленным из электропроводящей синтетической смолы [83]. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология