Мембраны методы очистки

Очистка сточных вод электродиализом основана на разделении под действием электродвижущей силы анионов и катионов. В электродиализаторе имеются анионо- и катионообменные мембраны. Метод широко применяется для опреснения соленых йод. С его помощью очищают сточные воды от соединений фтора и хрома при степени обессоливания 75—80 %, от радиоактивных загрязнений— при снижении активности на 99%. Срок службы мембраны зависит от загрязненности сточных вод взвешенными частицами и составляет 2—5 лет. [c.495]

Большой интерес для очистки сточных вод, растворенные вещества которых могут легко переходить в коллоидную форму, представляют динамические мембраны. К этому типу сточных вод относятся, в частности, промывные воды гальванических производств. Эти воды отличаются высокой токсичностью и перед сбрасыванием в водоемы подвергаются глубокой очистке. В настоящее время наиболее распространены химические методы очистки, характеризующиеся высокой стоимостью и большим расходом химических реагентов. Так, очистка хромсодержащих сточных вод включает стадии восстановления шестивалентного хро ма до трехвалентного сульфатом натрия или серной кислотой, нейтрализации полученного раствора едким натром илп гидратом окиси кальция, отделения полученного осадка Сг(ОН)з в отстойниках. Причем на 1 кг СгОз расходуется около 5 кг кислот и щелочей. Указанные методы имеют и ряд других недостатков. Так, осадок, полученный в отстойниках, содержит много влаги и подвергается обезвоживанию на вакуум-фильтрах. Высушенный осадок, как правило, не перерабатывается и вывозится на захоронение. [c.317]

Тип мембраны Метод предварительной очистки Электросопротивление, мкОм Селективность ф, % Содержание растворенного углерода. % Селективность ф, Го [c.326]

Диализ. Диализ — это процесс освобождения коллоидных растворов от примесей, способных проникать через полупроницаемые мембраны. Этот метод очистки, предложенный еще Грэмом, наиболее прост и доступен. Процесс очистки основан на способности примесных ионов и молекул малых размеров свободно проникать через полупроницаемые мембраны, тогда как крупные коллоидные частицы и молекулы высокомолекулярных соединений такой способностью не обладают. [c.291]

Поскольку поры обычной фильтровальной бумаги легко пропускают коллоидные частицы, при ультрафильтрации в качестве мембраны применяют специальные фильтры (целлофан, пергамент, асбест, керамические фильтры и т. п.). Применение мембраны с определенным размером пор позволяет разделить коллоидные частицы на фракции по размерам и ориентировочно определить эти размеры. Так были найдены размеры некоторых вирусов и бактериофагов. Все это говорит о том, что ультрафильтрация является не только методом очистки коллоидных растворов, но может быть использована для целей дисперсионного анализа и препаративного разделения дисперсных систем. [c.422]

Диализ. Диализ был исторически первым методом очистки. Его предложил Т. Грэм (1861). Схема простейшего диализатора показана на рис. 1. Очищаемый золь, или раствор высокомолекулярного соединения, заливают в сосуд, дном которого служит мембрана, задерживающая коллоидные частицы или макромолекулы и пропускающая молекулы растворителя и низкомолекулярные примеси. Внешней средой, контактирующей с мембраной, является растворитель. Низкомолекулярные примеси, концентрация которых в золе или макромолекулярном растворе выше, переходят сквозь мембрану во внешнюю среду (диализат). На рисунке направление потока низкомолекулярпых примесей показано стрелками. Очистка идет до тех пор, пока концентрации примесей в золе и диализате не станут близ- [c.17]

Ультрафильтрация. Ультрафильтрация — метод очистки путем продавливания дисперсионной среды вместе с низкомолекулярными примесями через ультрафильтры. Ультрафильтрами служат мембраны того же типа, что и для диализа. [c.21]

Ультрафильтрация. Одним из важных методов очистки коллоидных растворов является ультрафильтрация, которая сводится к отделению дисперсной фазы от дисперсионной среды. Для этого производится фильтрование коллоидного раствора через мембраны, не пропускающие коллоидные частицы или макромолекулы. При ультрафильтрации дисперсная фаза остается на фильтре. Следует [c.120]

Полученные тем или иным способом дисперсные системы обычно очищают от примесных молекул или ионов. Очищают также и дисперсные системы естественного происхождения (ла-тексы, сырую нефть, вакцины, сыворотки и др.). Среди методов очистки наиболее распространенным и важным является диализ, разработанный Грэмом. Для этой цели коллоидный раствор, подлежащий очистке, наливают в сосуд, который отделен мембраной от другого сосуда с чистой дисперсионной средой. В качестве полупроницаемой (проницаемой для молекул и ионов, но непроницаемой для частиц дисперсной фазы) мембраны применяют пергамент, целлофан, коллодий, керамические фильтры и другие тонкопористые материалы [3, с. 43]. В результате диффузии все растворимые молекулярные компоненты удаляются через мембрану во внешний раствор. Необходимый градиент концентрации поддерживают путем смены внешнего раствора. Очистка диализом длится обычно несколько суток повышение температуры способствует ускорению процесса, вследствие увеличения скорости диффузии. [c.24]

Нередко диализ сочетают с другим методом очистки коллоидных растворов — у л ь т р а ф и л ь т р а ц и е й через те же мембраны, иначе говоря, диализ ведут при повышенном давлении во внутренней камере. [c.26]

Для оценки загрязненности растворов, поступающих в мембранные аппараты, разработаны методы, которые облегчают выбор схемы предварительной очистки раствора и позволяют прогнозировать срок эффективной работы мембраны. Однако все они далеки от завершения, и пока еще приходится проводить определенный объем исследований, прежде чем выбрать наиболее рациональную схему или методы очистки. [c.355]

Диффузионный метод очистки основан на различии коэффициентов диффузии и проницаемости через твердую перегородку (мембрану) очищаемого газа и примесей. Используются как металлические, так и полимерные мембраны. [c.909]

Существенным преимуществом обратного осмоса перед всеми другими методами очистки сточных вод является одновременная очистка от органических и неорганических примесей, что особенно важно в системах оборотного водоснабжения. Обеспечивается возможность получения наиболее чистой воды, так как мембраны могут задерживать практически все растворённые вещества и взвеси минерального и органического характера, в том числе бактерии, микробы и всякого рода другие микроформы. [c.264]

В аналитических целях иногда может быть использован метод электродиализа, который принято рассматривать как метод очистки, в основном, растворов неэлектролитов и гелей от ионных примесей [776]. Безусловное преимущество в качестве полупроницаемых мембран в электролитической ячейке диализатора имеют ионитные мембраны [464]. Электродиализ успешно применили для определения примеси В в полупроводниковом кремнии [1286]. [c.315]

Диализ и ультрафильтрация — это методы очистки коллоидных растворов от примесей и отделения дисперсной фазы от дисперсионной среды. Оба метода основаны на применении полупроницаемых мембран, которые свободно пропускают одни компоненты раствора — обычно молекулы или ионы растворителя — и не пропускают (или ограниченно пропускают) частицы дисперсной фазы. Мембраны принято рассматривать как пористые структуры, пронизанные капиллярами неправильной формы. [c.233]

Диализ является удобным методом очистки коллоидных растворов от низкомолекулярных веществ. При диализе коллоидный раствор помещают в коллодиевый или целлофановый мешочек и погружают в дистиллированную или водопроводную воду. Молекулы солей, сахара и других низкомолекулярных веществ легко диффундируют через мембраны, а вещества коллоидной природы остаются в мешочке. Метод диализа с успехом также используют для разделения глобу-линовой и альбуминовой фракций белка. По мере уменьшения концентрации соли в процессе диализа глобулины выпадают из раствора в осадок, а альбумины остаются в растворе. [c.28]

Содержащиеся в газе-носителе микропримеси в принципе можно удалить одним из двух следующих способов 1) пропусканием через диффузионные мембраны (только для гелия) 2) абсорбцией примесей на молекулярных ситах и химическим методам очистки. [c.461]

Коллоидные растворы при их получении могут загрязняться различными примесями, чаще всего электролитами, которые понижают их устойчивость. Метод очистки коллоидных растворов от электролитов называется диализом. Он основан на применении мембраны, пропускающей ионы и небольшие молекулы истинных растворов, но задерживающей более крупные коллоидные частицы. Скорость диализа тем больше, чем больше разность концентраций примесей по обе стороны мембраны. Для ускорения диализа необходимо часто менять воду или непрерывно автоматически менять растворитель. В производственных условиях для ускорения диализа увеличивают площадь мембран и повышают давление. Наилучшие результаты можно получить, применяя электродиализатор, в котором сочетаются обычный диализ с электролизом. [c.331]

Очистка растворов некоторых веществ бывает необходимой для ироведення точных анализов. При этом ультрафильтрация может оказаться наиболее простым и эффективным методом очистки. Например, у льтрафильтрацией крови через микропористые мембраны можио получить фильтрат, в котором легко определить содержание глюкозы простым колориметрическим методом, так как в фильтрате отсутствуют протеины, полисахариды и друпие высокомолекулярные вещества, влияющие на результат анализа. [c.287]

Ультрафильтрация может быть успешно применена и непосредственно в медицинской практике, например при лечении острой и хронической почечной недостаточности. Посредством непрерывной диафильтрации из крови больного человека удаляются токсины и продукты обмена веществ. Для этих целей используют мембраны, удерживающие только альбумин и другие высокомолекулярные вещества. В фильтрат проходят нужные высокомолекулярные соединения, имеющие относительно небольшую молекулярную массу, и все низкомолекулярные вещества, причем без существенного изменения их концентраций. При введении в полученный стерильный препарат соответствующих компонентов в нужной концентрации получают кровьнеобходимого состава, которую вводят пациенту. Преимущество этого метода очистки перед диализом состоит в том, что очистка крови производится быстрее н на менее громоздки.х аппаратах. Кроме того, ультрафильтрацией можно удалять некоторые вещества, трудно отделяемые обычным диализом. [c.288]

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]

Другой характерной особенностью массообменных процессов при использовании мембран является возникновение так называемого дон-нановского равновесия. Оно обнаруживается, когда мембрана с тонкими порами, проницаемыми только для ионов, но не для коллоидных частиц (полупроницаемая мембрана, например пленка коллодия), разделяет коллоидную систему или раствор полиэлектролита и чистую дисперсионную среду. В этих условиях часть ионов переходит через мембрану в дисперсионную среду многократно заменяя дисперсионную среду за мембраной, можно очистить дисперсную систему от примесей электролитов. Этот метод очистки дисперсных систем и растворов высокомолекулярных веществ от электролитов получил название диализа. [c.199]

Мембранные методы очистки отличаются высокой производительностью и не требуют больших затрат электроэнергии, в связи с этим их применение для разделения микробных суспензий весьма перспективно. Поэтому на заключительном этапе работы мы оценили возможность использования ультрафильтрационной установки с полыми волокнами ВПУ-100-ПА для разделения автолизованной бактериальной суспензии была получена зависимость производительности мембраны oi логарифма концентрации микробных клеток в концентрате. Из полученной зависимости мы смогли определить концентрацию гелеобразования и максимально возможную степень концентрирования бактериальной суспензии. Результаты расчетов показали, что максимальная степень концентрирования равна 3, при этом конечная концентрация клеток в ультраконцентрате составляет 150 г/л, что совпадает с концентрацией клеток в сгу1ценной суспензии, получаемой на стадии сепарации. [c.226]

В настоящее время большое распространение получают физико-химические методы очистки сточных вод, благодаря которым в производство возвращают не только очищенную воду, но и ценные металлы. Для очистки сточных вод с общим со-лесодержанием до 2—3 г/л рекомендуют применять в основном метод ионного обмена, который обладает универсальностью и позволяет удалять тяжелые металлы не только в виде катионов, но и анионов. Другим перспективным методом очистки -сточных вод является метод обратного осмоса. Современные высокоселективные обратноосмотические мембраны делают метод весьма эффективным и экономичным. Электрохимический способ наиболее часто применяется для удаления шестивалентного хрома из сточных вод. Способ заключается в восстановлении Сг +—>-Сг + с помощью ионов двухвалентного железа и осаждении Сг(ОН)з. Применяют также электрохимические методы очистки цианидсодержащей сточной воды, заключающийся в окислении цианидов на графитовых анодах, а также извлечения ионов тяжелых металлов (иногда селективно на вращающихся катодах при заданных потенциалах осаждения). Электрохимический способ очистки более экономичен для растворов, содержащих более чем 0,1 г/л металлов. Для очистки сточных вод гальванических производств используют также процессы электрокоагуляции. При этом применяют электролизеры с анодами из низкоуглеродистых сталей, которые растворяются в про- [c.350]

Метод конденсации позволяет получить водород высокой степени чистоты. Например, при охлаждении смеси газов до мпературы жидкого азота (- 77 К) оксиды углерода и углеводороды переходят в жидкое состояние. Чистота получаемого водорода составляет 99,95%. Высокую степень чистоты можно получить и электрохимическим способом с помощью ячейки с твердополимерным электролитом [12]. Все более широкое применение для разделения газов находят селективно проницаемые мембраны, в частности полимерные мембраны [86, с. 1273—1278]. Наиболее чистый водород можно получить в результате диффузионного разделения через проницаемую для водорода мембрану из палладиевого сплава [32]. Этот способ обеспечивает получение водорода чистотой до 99,9999%. При использовании электрохимического и диффузионного методов очистки необходима предварительная очистка газов от каталитических ядов соединений серы, мышьяка, фосфора и др- [c.105]

Обратный осмос (ультрафильтрование) в последние годы применяется для извлечения из сточных вод неорганических растворимых и взвешенных веществ. Очистка этим методом основана на применении полупроницаемой мембраны из ацетилцеллюлозы. Эта мембрана пропускает воду, но задерживает растворенные вещества, соли и кислоты. На полупроизеодственной установке производительностью в 30 м в сутки сточных вод этим методом достигнута высокая степень очистки (93,5—99,4%) [64]. Преимущества обратного осмоса перед другими методами очистки — низкая стоимость, сравнительно малые расходы электроэнергии, высокая эффективность (до 99% по отдельным веществам) [66—68]. Описан опыт применения на полуавтоматической установке обратного осмоса с полной рециркуляцией сточных вод на предприятиях гальванических и травильных в водооборот включено 220 тыс. м год сточных вод [65]. [c.13]

Современные методы очистки ферментов от неорганических примесей, главным образом, от высаливающего сульфата аммония, а также от сахаров н свободных аминокислот [I—3] основаны исключительно на диализе ферментных растворов через полупроницаемые (например, целлофановые) мембраны. Этот процесс длителен, требует затраты большого количества воды и не дает хороших результатов. Попытки использовать метод электродиализа [1—3] с применением инертных мембран также не дали удовлетворительных результатов. Одной из основных причин этого является инактивация фермента, вызванная закислением электродиализуемого раствора [1]. [c.322]

Особенно велик диффузионный поток молекул моноаминокарбоновых кислот через мембрану МК-40 (глицин, а-ала-нин и валин). В наших условиях он составлял 2 мг аминокислоты каждый час через 1 см мембраны. Этот результат свидетельствует о том, что разработка диализных и электродиализных методов очистки и разделения аминокислот будет сопровождаться значительными трудностями. Так, например, электродиализная очистка моноаминокарбоновых кислот от минеральных примесей приведет к значительному снижению выхода Ь-аминокислоты за счет диффузионного 448 [c.448]

Комплексы сильных полимерных электролитов обладают высокой биологической совместимостью. В сочетании с хорошими транспортными характеристиками и оптическими свойствами это обусловливает широкое использование гелей комплексов в медицине. Мембраны для очистки крови от токсинов в искусственной ночке, искусственные кровеносные сосуды, клапаны сердца, швы, покрытия для ран и ожогов, контактные линзы (в офтальмо.погии) — это далеко не полный перечень использования гелей комплексов в настоящее время 2 . 25, 29, 30 Возможно, именно поэтому основное внимание исследователей при изучении комплексов сильных полимерных электролитов уделяется поискам методов синтеза таких комплексов, а также материалов из них. [c.14]

Очистка низкомолекулярных фракций ЛС от минеральных примесей. Обычные методы очистки ЛС от яизкомолекулярных примесей такие, как диализ через полупроницаемые мембраны или осаждение ЛС ароматическими амина-4и и другими соединениями, не удовлетворяли нас, так как при этих операциях удаляется значительная доля и самих ЛС. Так найдено, что при диализе через целлофановые мембраны потери Г1С составляют до 40% от веса исходного образца 10,11. Зтоль же значительны потери и при осаждении ЛС аминами или комплексными солями, поэтому обессоливание низкомолекулярных фракций ЛС производилось фракционированием ЛС на мелкопористом сефадексе О - 15, [c.169]

Электродиализ — другой вариант мембранного метода очистки воды, в котором движущей силой процесса является электрическое поле. При наложении постоянного электрического поля на раствор в нем возникает движение ионов растворенных солей, катионы движутся к катоду, а анионы к аноду. Если в электродиализ1ную ячейку поместить ионообменные мембраны (катионо- и анионообменные), то объем ячейки будет разделен на три камеры. В катодную камеру из средней проходят только катионы, в анодную анионы. В средней камере концентрация солей будет уменьшаться, а в приэлектродных камерах увеличиваться. [c.98]