Мембрана для обратного осмоса гидролиз

Отрицательное влияние гидролиза лучше пояснить на примере асимметричной ацетатцеллюлозной мембраны, применяемой для опреснения воды обратным осмосом. В данном случае происходит катализируемый кислотой гидролиз звеньев р-глюкозида, связывающих звенья ангидро-глюкозы в полимерную цепь. Происходящее уменьшение молекулярной массы приводит, во-первых, к постепенному ухудшению механических свойств и к неизбежному внезапному прорыву мембраны. Гидролиз, катализируемый основанием, вызывает постепенное деацилирование, по многим каналам влияющее на проницаемость, селективность и механические свойства. Если гидролиз идет быстро, проницаемость может возрастать благодаря увеличению числа гидрофильных гидроксильных групп. Если гидролиз идет медленно, увеличение гидрофильности может быть незаметным из-за увеличения сжатия и последующего снижения проницаемости вследствие того, что гидролизованный сополимер легче пластифицируется водой. Селективность падает из-за уменьшения числа гидрофобных ацетатных групп, служащих поперечными мостиками между соседними звеньями, а также вследствие того, что за большими ацетильными группами остаются пустоты, которые сейчас же заполняются сольватирующей ионы водой. [c.71]

Изучению влияния температуры на характеристики разделения обратным осмосом посвящено сравнительно небольшое число работ. Это объясняется тем, что ацетатцеллюлозные мембраны, которые получили наибольшее распространение при разделении, очистке и концентрировании водных растворов, разрушаются при температуре около 60 °С. Кроме того, с повышением температуры существенно возрастает скорость гидролиза ацетатцеллюлозных мембран [154], что сокращает срок их эффективной работы. Поэтому при использовании таких мембран в большинстве случаев нецелесообразно выходить за пределы комнатных температур. [c.183]

Важным классом асимметричных мембран для обратного осмоса, получаемых методом инверсии фаз, являются эфиры целлюлозы, в частности, диацетат целлюлозы и триацетат целлюлозы. Эти материалы чрезвычайно подходят для обессоливания, поскольку они высокопроницаемы для воды в сочетании с весьма низкой проницаемостью для солей. При том, что свойства мембран, приготовленных из этих материалов, достаточно хороши, их стабильность по отношению к химическим реагентам, температуре и бактериям очень низка. Во избежание гидролиза полимера такие мембраны, как правило, можно использовать в узком интервале условий при pH 5-7 и температуре ниже 30 С. Степень гидролиза уменьшается при увеличении степени ацетилирования, по этой причине диацетат целлюлозы менее устойчив, чем триацетат. Некоторые трудности создает биодеградация эфиров целлюлозы, а другим ограничением для ацетатов целлюлозы является их достаточно плохая селективность по отношению к органическим молекулам, кроме углеводов, таких, как глюкоза или сахароза. [c.301]

С повышением температуры разделяемого раствора селективность мембран изменяется мало, а удельная производительность увеличивается в первом приближении обратно пропорционально вязкости пермеата (в том диапазоне температур, где мембраны не разрушаются от термических воздействий). Однако с повышением температуры возрастает скорость гидролиза полимерных мембран и сокращается срок их службы. Учитывая это, а также то, что использование теплообменников усложняет и удорожает процесс, обратный осмос целесообразно проводить при температуре окружающей среды (обычно 20—25 °С). В тех случаях, когда технологический, раствор, подвергаемый разделению, уже имеет повышенную температуру, экономически оправдана работа к при температурах выше 25 °С. [c.321]

В большинстве случаев применения обратного осмоса в целлюлозно-бумажном производстве в качестве предварительной обработки стоков оказалось достаточным одноступенчатое удаление крупных волокон и взвешенных частиц путем фильтрации сточной воды через сетку, имеющую -40 отверстий на 1 см (100 меш). В настоящее время во всех обратноосмотических системах с трубчатыми элементами используются ацетатцеллюлозные мембраны, скорость гидролиза которых минимальна при pH =. 5. При значениях pH, больших или меньших 5, увеличиваются повреждения и износ мемб- [c.254]

Следует подчеркнуть, что приведенные зависимости адекватно описывают процесс обратного осмоса только в ограниченном диапазоне давлений и концентраций растворенных веществ. Причина заключается в специфических особенностях обратноосмотических полимерных мембран, которые изменяют свои свойства под действием высокого давления и при значительных концентрациях растворенных веществ. Диапазон температур, в котором эти мембраны сохраняют свою работоспособность, органичен и для отечественных ацетилцеллюлозных обратноосмотических мембран составляет 0,5...40°С. С повышением температуры раствора существенно увеличивается скорость гидролиза этих мембран , а при температурах более 60 С происходит резкое уменьшение их производительности с некоторым ростом солезадержания, что объясняется, по всей видимости, тем же механизмом, который действует при отжиге мембран в процессе их изготовления. Несмотря на ограниченный интервал рабочих температур, этот параметр оказывает существенное влияние на процесс обратного осмоса. С повышением температуры производительность мембран изменяется обратно пропор- [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология