Мембраны капиллярно-пористые

В качестве аналитического электромембранного метода может рассматриваться электроосмотическая фильтрация. Традиционно электроосмос рассматривается как одно из электрокинетических явлений, проявляющееся в движении жидкости вдоль заряженной поверхности под влиянием внешнего электрического поля. Возникновение элек-троосмотического потока объясняется теорией двойного электрического слоя как эффект, вызываемый коллективным движением ионов одного знака заряда вдоль границы раздела фаз. Долгое время электроосмос рассматривался исключительно как явление нереноса растворителя через капиллярно-пористые тела, и вопрос о возможности концентрационных изменений, происходящих в растворе, не обсуждался. Тот факт, что при электроосмосе из водных растворов солей мембрана оказывается непроницаемой для [c.218]

Транспорт компонента разделяемой газовой смеси через пористую основу мембраны осуществляется одновременно несколькими механизмами переноса, в зависимости от структуры матрицы, свойств веществ и термодинамических параметров процесса. В общем случае движение компонентов смеси может вызываться конвективно-фильтрационным переносом, различного вида скольжениями вдоль поверхности пор, объемной диффузией, баро- и термодиффузией, кнудсеновской диффузией (эффузией), поверхностной диффузией, пленочным течением вследствии градиента расклинивающего давления, капиллярным переносом конденсированной фазы в анизотропных структурах. Вещество в порах скелета мембраны, как показано ранее, может находиться в виде объемной газовой фазы, капиллярной жидкости и адсорбированной пленки. Для каждого из этих состояний возможно несколько механизмов переноса, взаимосвязанных между собой. Не все виды переноса равнозначны по своему вкладу в результирующий поток веществу, поэтому при вычислении коэффициента проницаемости необходимо определить условия, при которых те или иные формы движения вещества являются доминирующими [З, 9, 10, 14—16]. [c.54]

Модель 1. Предположим, что мембрана является обычным капиллярно-пористым телом, материал которого никак не взаимодействует с проникающей жидкостью (разве только препятствует [c.188]

Зависимость селективности капиллярно-пористой стеклянной мембраны (стек-J0 А) от продолжительности испытания [толщина стенки капилляра 15 мкм, [c.75]

Зависимость селективности и проницаемости капиллярно-пористой стеклянной мембраны (стекло В) от давления (толщина стенки капилляра 32 мкм). [c.75]

Зависимость селективности капиллярно-пористой стеклянной мембраны от давления для растворов различных солей [c.181]

Все дисперсные системы можно разделить на 2 класса — свободнодисперсные, в которых частицы дисперсной фазы не связаны между собой и могут перемещаться свободно (суспензии, эмульсии, золи, в том числе аэрозоли) и связнодисперсные, в которых одна из фаз не перемещается свободно, поскольку структурно закреплена. К ним относятся капиллярно-пористые тела, называемые часто диафрагмами или капиллярными системами, мембраны — тонкие пленки, обычно полимерные, проницаемые для жидкостей и газов, гели и студни, пены — жидкие сетки с воздушными ячейками, твердые растворы. [c.14]

Понятием капиллярные системы объединяют капиллярно-пористые тела, мембраны, образованные в результате упаковки порошков и зерен, капиллярные блоки, горные породы, почвы и другие связнодисперсные системы, характеризующиеся твердым каркасом, пронизанным системой открытых пор, заполненных (частично или целиком) раствором электролита. Эти поры произвольной формы и структуры мы будем называть капиллярами. [c.209]

Не останавливаясь далее на других интересных результатах, полученных в этой работе, мы приведем недавно полученные нами данные по изучению потенциалов вызванной граничной поляризации ги и использованию вольт-амперных кривых для изучения капиллярно-пористых систем. На рис. 7 приведены значения Ери и отношения Еги/Е, аналогичного т] для керамической мембраны в 0,01 N растворе КС1. Можно видеть, что величина гп с увеличением плотности тока увеличивается и достигает постоянного значения, тогда как Егп Е падает. [c.113]

Потенциал характеризует работу перемещения единицы массы компонента из объемной газовой фазы в поле действия сил материала мембраны градиент этой величины определяет движущую силу массопереноса. В пористых сорбционно-диффузионных мембранах заметное влияние оказывают адсорбционный и капиллярный потенциалы, в непористых — парциальный химический потенциал и химическое сродство. [c.14]

Однако прн диализе через заполненную растворителем капиллярную систему — мембрану (при условии постоянства значений градиента концентрации, температуры и площади поверхности мембраны) количество вещества, диффундирующего в единицу времени, зависит т коэффициента диффузии, пористости /о и длины пути /д диффузии [c.106]

Весьма существенным недостатком мембранного метода является значительная продолжительность эксперимента (3—12 ч). В тех случаях, когда процесс диффузии внутри мембраны связан с ее физикохимическими изменениями, приводящими к изменению коэффициента диффузии, мембранный метод не позволяет точно выяснить характер этого изменения. Поэтому мембранный метод в рассмотренном выше виде мало пригоден для изучения переноса в материалах растительного и животного происхождения, а также выполненных из искусственных полимерных материалов, но может быть приемлем для капиллярно-пористых материалов минерального происхождения, имеющих соответствующую механическую прочность. Высказанные положения объясняют расхождения, которые имеют место при сравнении экспериментальных данных по определению коэффициента диффузии сахара в растительной ткани мембранным и более точным методом деления на слои [1291 и при сравнении опытных данных по определению коэффициента диффузии сахара в силикагелях с результатами теоретических расчетов [196]. [c.171]

Высокая дисперсность и огромная поверхность характерны не только для множеств малых частиц, диспергированных в жидкой, твердой или газообразной средах (свободнодисперсные системы), но и для тел, пронизанных тончайшими порами. К этому, не менее значительному классу дисперсных систем (называемых связнодисперсными) относятся все капиллярно-пористые тела, а именно почвы, грунты, многие горные породы, поглотители (адсорбенты), катализаторы, спрессованные порошки и т. д. у активных углей, широко применяемых в качестве поглотителей, удельная поверхность достигает многих сотен и даже тысяч м /г. Предельное состояние этого класса дисперсных систем — мембраны , гели [c.7]

О капиллярном механизме проницания. Очевидно, что одним из основных условий возникновения капиллярного течения является капиллярно-пористый характер структуры мембраны. Существование такой структуры доказано для многих полимерных мембран [90—92]. Показано [93], что она образуется во всех полимерных [c.178]

Модель 3. Предположим, что мембрана является капиллярно-пористым телом, внутри которого существует сорбционный скачок концентраций, выражаемый через коэффициент распределения р (рис. П-53, в) [c.190]

Следует отметить важный для практики вывод из полученных данных о механизме разделения жидкостей капиллярно-пористыми полимерными мембранами. Так как в течении через мембраны (в наших опытах — целлофановые и ацетатцеллюлозные) участвует около 0,001% воды, пошедшей на набухание, то существует возможность значительного повышения скорости проницания за счет увеличения порозности мембраны. [c.195]

Пористые неорганические мембраны, как и адсорбенты, получают двумя основными путями, определяющими тип возникающей поровой структуры. Корпускулярный скелет пористого тела формируется из порошковой массы в результате спекания отдельных зерен (глобул) в месте контакта. При использовании частиц сферической формы возникающая поровая структура моделируется системой извилистых капиллярных каналов, площадь сечения которых периодически меняется от максимальной до минимальной. Таким путем создают пористые матрицы в форме дисков и трубок из металла, графита, кремнезема. Средний радиус пор в таких композициях колеблется в пределах 10- —10-5 м [1—5]. [c.38]

Очень простой фазовый вечный двигатель второго рода (ПД-1) изображен на рис. 30, в в нем зоны испарения 1 и конденсации 3 заметно удалены друг от друга по сравнению с рис. 30, а и б, что облегчает наблюдение и практическое использование устройства (см. авторское свидетельство № 822713 на Источник электроэнергии с приоритетом 9 июля 1979 г.). Замкнутый циркуляционный контур состоит из парового 2 и жидкостного 4 участков. Капиллярно-пористое тело (мембрана) 1 содержит множество смачиваемых жидкостью капилляров. Вогнутые мениски формируются под действием разности уровней Н. На поверхности менисков жидкость испаряется, парциальное давление пара над ними выше, чем над плоским мениском [c.460]

В реальных условиях мениск идкости формируется в ПД под действием напора Н (см. рис и), виг). Согласно Лапласу, радиус кривизны мениска определяется этим напором и коэффициентом поверхностного натяжения жидкости, а от радиуса капилляра не зависит. Например, при напоре Я=10 мм радиус водяного мениска, по Лапласу, / = 0,73 мм. Если диаметр капилляра < =15 мкм и 7 = 35 К, то критерий конфигурации мениска в =1,0000264 и рабочее давление пара составляет 0,15 Па, что почти в 40 ООО раз ниже идеального случая. На рис. 30, г в отличие от в мениск формируется большим напором Н, в то время как гидродинамическое сопротивление пару на пути /г снижено до минимума. Мощность ПД растет с увеличением числа капилляров, с этой целью используются капиллярно-пористые тела (мембраны). [c.462]

На простом примере покажем, что конвективный поток действительно важен в случае микрофильтрации через пористую мембрану. Пусть толщина мембраны 100 мкм, средний диаметр пор 0,1 мкм, извилистость г = 1 (капиллярная мембрана), а пористость е = 0,6. Поток воды при перепаде давления 1 бар может быть рассчитан по уравнению Пуазейля (конвективный поток) [c.260]

Непрерывное формование трубчатой полупроницаемой мембраны можно производить литьем формовочного раствора в осадительную ванну (рис. 111-20). Формовочный раствор выдавливается из кольцевой фильеры 1, наружный срез которой погружен в осаждающую жидкость. Газ (воздух) в камеру подсушки 2 подается по трубке (шаблону) 4. Уровень осаждающей жидкости (воды) в камере подсушки регулируется давлением подаваемого газа, который затем вместе с парами растворителя и частью осаждающей жидкости удаляется по трубке 5, проходящей через центр фильеры. Полученная трубчатая мембрана 3 обрезается на необходимую длину и может быть установлена в каналах пористого каркаса или соединена в блок. Управление процессом образования селективного слоя при этом способе формования достаточно сложное, так как регулирование времени подсушки производится изменением давления газа, что одновременно изменяет и скорость испарения растворителя, а также может привести к деформации трубчатой мембраны. Промышленное применение этого способа, видимо, возможно только при изготовлении капиллярных трубчатых мембран (до 3— 5 мм), используемых без каркаса при небольших давлениях. [c.129]

Подытоживая сказанное о поверхностных явлениях в пористых средах, можно утверждать, что в результате равновесного взаимодействия матрицы пористой мембраны и газовой смеси компоненты последней могут находиться в трех различных состояниях объемной газовой фазы, свойства которой определяются ее составом и внешними параметрами (температура, давление и внешнее силовое поле) адсорбированной фазы, состав которой определяется уравнением изотермы адсорбции при известном составе объемной газовой фазы (адсорбированную пленку можно рассматривать как жидкость в силовом поле, характеризуемом адсорбционным потенциалом) конденсированной объемной фазы, находящейся под действием силового поля, определяемого капиллярным потенциалом. [c.53]

Анизотропные мембраны. Пористые полимерные пленки получают обычно путем удаления растворителей или введенных добавок из растворов полимеров в условиях, препятствующих существенной усадке каркасной структуры полимера вследствие действия капиллярных сил. [c.48]

Ж/Т Пористые тела, капиллярные системы Адсорбенты, влажные тела, иониты, мембраны, фильтрующие слои [c.21]

Капиллярное давление измеряют с помощью прибора, изображенного на рис. 53. Установка состоит из П-образного водяного мгно-метра /, цилиндра с поршнем 2 (шприца) и капиллярной трубки 3 с приваренной пористой мембраной 4. Па трубке 3 на высоте Ю см от мембраны нанесена метка 5. [c.176]

Приступая к выводу основных уравнений электрофореза и электроосмоса, рассмотрим две модели. Одна из них — пористая мембрана, насквозь пронизанная цилиндрическими капиллярными порами, другая — дисперсная система, содержащая длинные цилиндрические частицы, оси которых совпадают с направлением силовых линий электрического поля (рис. 37). Двойной электрический слой будем рассматривать как плоский конденсатор. [c.94]

Понятием капиллярные системы мы объединяем пористые тела, диафрагмы, образованные в результате упаковки порошков и зерен, капиллярные блоки, различные мембраны, горные породы, почвы и другие объекты, характеризующиеся твердым каркасом, [c.225]

На рис. 2.1 в качестве примера показаны интегральная /(г) и дифференциальная fv(f) кривые распределения пор по эффективным радиусам г для тела с непрерывным спектром пор от Гт1п до Гтах И резко выраженным максимумом при г = 25 А. Такова модельная структура, характерная для пористых стекол. Рис. 2.2 дает представление о функции [(г) в трековых мембранах [8]. Интегральная кривая позволяет судить об изменении относительного объема пор (на единицу объема или массы пористой матрицы) дифференциальная кривая дает представление о количественном распределении пор определенного размера. Следует отметить, что структурные и дифференциальные кривые характеризуют не реальные полости матрицы мембраны, а их модельное представление в виде сфер, цилиндров и других геометрических форм. Методы получения функций распределения пор основаны на обработке изотерм сорбции в области капиллярной конденсации газа или на данных ртутной порометрни [1, 2]. [c.40]

Технология получения капиллярно-пористых стеклянных мембран складывается из нескольких последовательных операций формования капилляров из щелочеборсиликатного стекла и кислотной обработки, в процессе которой удаляется одна из составляющих стеклофаз, а оставшийся пористый каркас состоит в основном из ЗЮг. Путем вариации режимов термической и химической обработки можно получать мембраны различной пористой структуры с порами размером от 2,0 до 100 нм (1000 А). [c.74]

Зависимость селективности капиллярно-пористой стеклянной мембраны от температуры (данные Чураева Н. В. и сотр.) [c.187]

Рассмотренные выше представления о механизме изменений чисел переноса в мембранах хотя и являются в настоящее время общепринятыми (в особенности для капиллярно-пористых тел) благодаря работам Михаэлиса и его учеников, а также нашим работам, но не являются единственными. Многие авторы, например Бейтнер, Нортроп, Мейер, Теорелл и ряд других исследователей, выдвигают в этой области другие взгляды, а именно мембрана рассматривается как второй растворитель, в котором концентрации ионов и их подвижности иные, чем в свободном растворе. Многие заключения совпадают с капиллярной теорией, так как, в сущности, принципиальных отличий здесь не сущест- [c.150]

Технология получения, например, капиллярно-пористых стеклянных мембран основана на формовании капилляров из щелочеборосиликатного стекла с последующей их кислотной обработкой, в процессе которой из стекломассы удаляется одна из составляющих. Изменяя режимы термической и химической обработки, можно получать мембраны различной пористой структуры с порами размером от 2,0 до 100 нм. [c.320]

Проведено исследование электрокинетических и структурных свойств мембран из расплавов жирных кислот стеариновой, пальмитиновой, миристиновой и лауриновой и их кальциевых и магниевых солей. Установлено, что вое исследованные мембраны обладают значительной электрохимической активностью, причем мембраны из магниевых солей являются бп,пее активными, чем из кальциевых. Исследование структуры мембран было проведено рпзличными методами рентгеноструктурного анализа, капиллярной конденсации водяных паров, протекаемости по воде и по газу. Полученные образцы являются сплошными твердыми телами, не обладающими заметной капиллярной пористостью. При взаимодействии образцов мембран с водными растворами возникает вторичная нерегулярная пористость за счет микро- и ультрамикротрещин, которая оказывает влияние на электрохимическую активность таких мембран. [c.186]

Селективность стеклянных мембран может быть повышена изменением pH раствора или добавлением в раствор солей тяжелых металлов [78]. Так, при увеличении pH от 6 до 10 селективность мембраны по 0,03 М раствору Na l увеличилась с 10 до 35%. Добавка 0,051 М Th l4 в 0,03 М раствор Na l повысила селективность пористой стеклянной пластины с 6 до 63%. Проницаемость капиллярно-пористых стеклянных мембран можно значительно увеличить путем повышения относительной пористости стенок капилляров и особенно— снижения их толщины, что подтверждается опытными данными [7]. [c.38]

Существует, однако, способ получения мембран, лишенных подобных существенных недостатков при этом плотная полимерная пленка используется как заготовка для получения истинной капиллярно-пористой структуры. Такого рода мембраны, производство которых основано на методах ядерной физики, выпускаются в СССР (под названием ядерные фильтры ) и фирмой США Нуклепор корпорейшн (мембранные фильтры Нук-лепор). Основа технологии получения этих мембран заключается в избирательном травлении треков, образованных в тонких (5—12, мкм) сплошных полимерных пленках ускоренными тяжелыми ионами или осколками деления I [c.9]

Существует три типа полупроницаемых перегородок для мйкрофильтрации — волоконные или глубинные фильтры, традиционные микропористые мембранные фильтры и капиллярно-пористые или трековые мембраны, у которых поры образуются в результате облучения пленки заряженными частицами (Нуклепор). Глубинные фильтры используются главным обра- [c.130]

Реальная структура пористой матрицы мембраны моделируется системой элементарных капилляров различной геометрической формы, в которых образуются мениски в виде сферы или цилиндра. Для сферы главные радиусы кривизны одинаковы Г = Г2 = г, для цилиндра один из главных радиусов стремится к бесконечности г - оо и поэтому капиллярные давления в порах сферической и цилиндрической форм равны соответственно 2ожг/г и ажт г. Капиллярный потенциал определяется соотношением [9] 1 [c.52]

В научной и технической литературе пористые тела обозначаются часто как диафрагмы, или мембраны, причем под диафрагмами обычно подразумеваются относительно крупнопористые перегородки значительной толщины, обладающие известной жесткостью, тогда как термин мембраны относится преимущественно к эластичным, тонким пленкам с порами коллоидньпх и молекулярных размеров. Условность и различие в терминологии между отдельными исследователями дает нам основание употреблять эти термины как равнозначные. Однако, если скелет капиллярной системы является сплошным твердым телом, в этом случае капиллярные системы мы будем обозначать как жесткие . Когда же капиллярные системы образованы отдельными, соприкасающимися между собой частицами твердого тела, то они будут именоваться порошковыми системами. [c.144]