Мембраны для обратного осмоса свойства

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]

В промышленности получили распространение процессы, основанные на фильтровании растворов через полупроницаемые перегородки (мембраны). Ультрафильтрование при давлении 0,1— 0,5 МПа обеспечивает отделение частиц размером до 0,5 мкм, а использование обратного осмоса при давлении 3—10 МПа позволяет производить очистку растворителя от частиц, равных диаметру молекул или гидратированных ионов. Качество разделения зависит от природы и концентрации соединений в сточных водах, от температуры, давления и конструкции аппарата, В результате очистки воды получается 5—20 % раствор солей и вода, которая по своим свойствам чаще всего удовлетворяет санитарным и технологическим требованиям [5,22, 5.24, 5.55, 5.64]. [c.475]

Следует отметить, что работа ацетатцеллюлозных мембран при концентрациях, близких к ГПГ, недопустима еще и по той причине, что при этом происходит обезвоживание мембран, обусловленное, очевидно, отходом воды от мембраны в гидратные оболочки ионов сильных электролитов, поскольку свободной воды в растворе уже нет, и это вызывает необратимое ухудшение свойств мембраны. Практическое использование обратного осмоса становится невозможным уже задолго до достижения ГПГ из-за невысоких значений селективности и проницаемости. [c.206]

Какие мембраны используют в процессах обратного осмоса и ультрафильтрации Какими свойствами должны обладать мембраны [c.595]

Решение задачи обратноосмотического разделения состоит в получении выражения для коэффициента селективности ф исходя из физических свойств системы мембрана — раствор и внешних условий скорости течения и, температуры и интенсивности перемешивания раствора на входе в мембрану, способа сбора вытекающего раствора. Дальнейшее рассмотрение теории обратного осмоса будет вестись на основе развитого в наших работах подхода [28—30], включающего как частные случаи многие из полученных ранее решений [24—27]. [c.300]

Другое важнейшее достоинство динамических мембран-высокая удельная производительность, достигающая сотен литров с квадратного метра в час, что превышает удельную производительность широко распространенных ацетатцеллюлозных мембран для обратного осмоса. Следует также отметить, что срок службы динамических мембран практически неограничен. Мембраны обладают полупроницаемыми свойствами до тех пор, пока в разделяемом растворе имеются микроколичества материала (0,1-10 мг/л). В случае механического повреждения динамической мембраны возможно самовосстановление ее в результате отложения на подложке нового полупроницаемого слоя. Более того, если во время эксплуатации ухудшаются характеристики мембраны, их можно восстановить, смыв сорбированный слой растворителем, подаваемым с противоположной стороны подложки. [c.321]

Теперь рассмотрим установку для обратного осмоса. Мембрана делит камеру на две части часть I - с высоким давлением, часть II - с низким. Обозначим свойства на стороне мембраны с высоким давлением верхним индексом I а свойства на стороне с низким давлением - индексом II. Если в системе имеются лишь один растворитель и одно растворенное вещество, уравнение для термодинамического равновесия на любой стороне мембраны имеет вид [c.125]

В этом разделе кратко рассмотрены свойства мембран для обратного осмоса и типичные характеристики их работы. Вначале описаны детально исследованные анизотропные ацетатцеллюлозные мембраны для обратного осмоса, а затем - некоторые обратноосмотические мембраны, разработанные в последнее время. [c.144]

В большей части промышленного оборудования для обратного осмоса используются анизотропные ацетатцеллюлозные мембраны типа предложенного в работе /5/. Некоторые свойства ацетата целлюлозы и анизотропных мембран описаны в работе /27/. Ацетат целлюлозы отвечает трем существенным требованиям к эффективным мембранам для обратного осмоса он обладает превосходными пленкообразующими свойствами, высокой проницаемостью для воды, а его проницаемость для большинства водорастворимых соединений достаточно низка. В последние годы в поисках материалов с лучшими качествами для обессоливания воды был проведен ряд исследований проницаемости синтетических полимерных мембран по отношению к воде и солям. Эти исследования подтвердили интуитивные представления о том, что с усилением гидрофильных свойств материала мембраны ее проницаемость повышается как для воды, так и для солей. Данные о проницаемости некоторых материалов, соглас -но модели растворения и дифФузии, приведены на фиг. 1. Широкий интервал значений проницаемости для данного типа материала отражает изменения в химическом составе. Для ацетата целлюлозы, например, понижение степени ацетилирования приводит к повышению значения проницаемости по отношению к воде и соли. При работе с сополимерами поливинилпирролидон - полиизоцианат такая же тенденция появляется при снижении содержания полиизоцианата. Несмотря на то что графики неточны вследствие некоторой зависимости значений проницаемости от способа отливки мембран и от условий измерений, отчетливо видна тенденция изменений. Наклоны кривых, построенных в логарифмической системе координат, не одинаковы , так что наиболее селективные материалы, т.е. материалы, характеризуемые наиболее высоким отношением значений проницаемости для воды и соли, одновременно обладают самой низкой проницаемостью для воды. Линия, проведенная с наклоном, равным 1, представляет условия с задерживанием 99% растворенного вещества, определенные согласно модели растворения и диффузии при истинной разности давлений др -Дп- = 50 атм. Как видно, мембраны из [c.144]

Следует отметить, что при концентрациях, близких к границе полной гидратации, работа ацетатцеллюлозных мембран недопустима потому, что при этом происходит обезвоживание мембран и как следствие — необратимое ухудшение ее свойств, обусловленное, очевидно, переходом воды из мембраны в гидратные оболочки ионов сильных электролитов, поскольку в растворе свободной воды уже нет. Из-за невысоких значений селективности и проницаемости практическое использование обратного осмоса становится невозможным уже задолго до достижения границы полной гидратации. [c.89]

Растворенные вещества, подлежащие разделению или концентрированию обратным осмосом или ультрафильтрацией, обычно имеют заряд (растворы электролитов, многих белков и т. п.). Часто несут заряд и мембраны, используемые для этих процессов. Например, ацетатцеллюлозные мембраны имеют небольшой отрицательный заряд. Поэтому можно предположить, что изменение pH может влиять на технологические характеристики мембраны и прежде всего на селективность. Кроме того, pH влияет и на толщину граничных слоев жидкости, что в значительной мере определяет селективные свойства мембран. [c.107]

При расчете концентрации ионов Н+ по обе стороны границы использовали способы расчета профилей концентрации ионов в граничных слоях и представления об ионном переносе в активном слое мембраны для обратного осмоса. Можно дать следующее объяснение наблюдаемой корреляции е и АрН. Ионы Н+ и ОН оказывают различное структурирующее воздействие на воду причем избыток ионов Н+ упрочняет структуру воды больще, чем избыток ионов ОН-, поскольку обладает большей свободной энергией гидратации. Поэтому при ДрЯ <0 (ионов Н+ больше в порах активного слоя) градиент структурированности воды на границе исходного раствора и мембраны больше, чем при АрН >0 (в порах активного слоя больше ионов ОН-, чем в разделяемом растворе на границе с мембраной). Это, в свою очередь отражается на значении е, связанном с энергией перестройки вторичной гидратной оболочки иона. Более конкретное объяснение, наверное, можно получить из целенаправленных экспериментов по изучению свойств граничных слоев воды на гидрофильных поверхностях в растворах электролитов. [c.128]

Разделение коллоидных растворов и тонких суспензий. Проведенные исследования [14, 25, 33, 155, 193, 221—230] позволяют сделать вывод, что поверхностные явления на границе мембрана — раствор, свойства раствора и растворенного вещества (для микрофильтрации — свойства диспергированных частиц) оказывают существенное влияние не только на разделение обратным осмосом, но и — не в меньшей степени — на ультра-и микрофильтрацию. [c.137]

Таким образом, ГПГ является пределом обратноосмотического концентрирования водных растворов неорганических солей. Следует отметить, что работа ацетатцеллюлозных мембран при концентрациях, близких к ГПГ, недопустима еще и по той причине, что при этом происходит обезвоживание мембран, обусловленное, очевидно, отходом БОДЫ от мембраны в гидратные оболочки ионов сильных электролитов, поскольку свободной воды в растворе уже нет, и это вызывает необратимое ухудшение свойств мембраны. Практическое использование обратного осмоса становится невозможным уже задолго до достижения ГПГ из-за невысоких значений селективности и проницаемости. [c.91]

Для концентрирования или очистки разбавленных (водных) растворов широко используются мембранные процессы, осуществляемые под действием перепада давления, или баромембранные процессы. Размер частицы или молекулы, а также химические свойства растворенного вещества определяют структуру мембраны, т. е. размер пор, их распределение по размеру, которые необходимы для разделения данной смеси. Различные мембранные процессы можно классифицировать по размером разделяемых частиц растворенного вещества и, следовательно, по структуре используемых мембран. К таким процессам относятся микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос. Схема этих трех процессов приведена на рис. У1-2. [c.283]

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]

В то время как микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос — более или менее сходные процессы, газоразделение, первапорация и диализ достаточно сильно отличаются друг от друга. Основное общее свойство последних трех процессов — использование в них непористых мембран. Заметим, что термин непористые не несет информации о проницаемости. В гл. II было показано, что проницаемость газа через высокоэластический или стеклообразный материал может различаться более чем на пять порядков, хотя оба материала относятся к непористым. Такая большая разница связана с особенностями сегментальной подвижности, которая в стеклообразном состоянии чрезвычайно затруднена. Присутствие кристаллитов может дополнительно снижать подвижность сегментов. Присутствие низкомолекулярных пенетрантов, как правило, увеличивает сегментальную подвижность и подвижность цепей. С увеличением концентрации пенетрантов (газа или жидкости) внутри полимерной мембраны растет подвижность цепей и, как следствие, увеличивается проницаемость (или коэффициент диффузии). Концентрация пенетранта внутри полимерной мембраны определяется по большей части сродством между пенетрантом и полимером. [c.308]

Запатентован [ 251 процесс приготовления мембраны для сверхтонкой фильтрации и обратного осмоса на основе полиамида или полиимида, получаемого путем поликонденсации диаминодибензо-18-краун-б с пиромелдитовым или три-меллитовым ангидридом. Свойства избирательно проницаемых для ионов мембран описаны в обзоре Уэно с сотр. [ 261. [c.324]

Обратный осмос и ультрафильтрация могут применяться и для других целей. Так, благодаря комцактности и возможности обработки воды любого типа, от болотной до радиоактивной, вооруженными силами США обратноосмотическая установка выбрана в качестве основной системы для обработки воды в полевых условиях [193]. Такие установки, монтируемые на воздушном или наземном транспорте, способны обеспечить питьевой водой из любого близраоположенного источника. В соответствии с требованиями американской армии были разработаны мембраны, которые могут транспортироваться и храниться в сухом состоянии больше года без ухудшения свойств. [c.327]

При сопоставлении ультрафильтрации, обратного осмоса и фильтрования можно отметить, что они определяются общим законом, в соответствии с которым скорость процесса пропорциональная движущей силе и обратно пропор-цпональна сопротивлению. Для упомянутых процессов движущей силой является разность давлений по обеим сторонам мембраны (в первом приближении) или перегородки, а сопротивление зависит от свойств последних, а также от характеристик разделяемой системы и условий разделения. [c.83]

Если прекратить подачу частиц в фильтруемую жидкость, подобная мембрана, являющаяся динамическим образованием, разрушится. Динамическая природа мембраны определяет ее полезные технологические свойства. Состав мембраны непрерывно обновляется, вследствие чего она сохраняет свои полезные свойства в экстремальных условиях. Эксплуатация установок обратного осмоса на основе полимерных мембран требует дорогостоящей предварительной очистки, так как на поверхности мембран формируется осадок, снижающий и селективность, и проницаемость. Динамические мембраны позволяют отказаться от предварительной очистки. Наконец, опыт эксплуатации динамических мембран (например, на стоках предприятий целлюлозно-бумажной промышленности) показал, что можно отказаться от ввода частиц мембранообразующего компонента. Динамическая мембрана формируется из содер- [c.350]

Если прекратить подачу частиц в фильтруемую жидкость, подобная мембрана, являющаяся динамическим образованием, разрушится. Динамическая природа мембраны определяет ее полезные технологические свойства. Состав мембраны непрерывно обновляется, вследствие чего она сохраняет свои полезные свойства в экстремальных условиях. Эксплуатация установок обратного осмоса на основе полимерных мембран требует дорогостоящей предварительной очистки, так как на поверхности мембран формируется осадок, снижающий и селективность, и проницаемость. Динамические мембраны позволяют отказаться от предварительной очистки. Наконец, опыт эксплуатации динамических мембран (например, на стоках предприятий целлюлозно-бумажной промышленности) показал, что можно отказаться от ввода частиц мембранообразующего компонента. Динамическая мембрана формируется из содержащихся в стоках коллоидных или полимерных частиц и при этом обеспечивает необходимую степень опреснения. На основе динамических мембран одновременно решаются две задачи —достигается очистка от дисперсных (или полимерных) частиц и опреснение, одновременно протекают два процесса — ультрафильтрация и обратный осмос. [c.386]

В мембранных устройствах, действующих под давлением, веществ ва, содержащиеся в виде истинных растворов или коллоидных суспензий, вьщеляются либо методом ультрафильтрации, при которой вода проходит через поры (или дискретные отверстия в фильтрующей среде), а растворенные вещества задерживаются главным образом в соответствии с размером частиц, либо методом обратного осмоса — физико-химического процесса, в котором содержащиеся в растворе вещества задерживаются мембранами в соответствии с их химичео-кими характеристиками (а не их размером, который может быть того же порядка величины, что и размер молекул воды). В последнем случае жидкая фаза, с одной стороны, переносится через мембрану посредством образования и разрыва химических связей с определенными функциональными группами в мембране. Разность давления служит источником энергии дпя процесса переноса молекул воды. С другой стороны, растворенное в воде вещество практически нерастворимо в набухшей в воде мембране или диффундирует через нее чрезвычайно медленно. Поэтому соотношение между свойствами мембраны и химическими характеристиками и размерами частиц веществ, содержа]цихся в промышленных стоках, имеет су- [c.275]

Области применения мембранных процессов для очистки воды различны. Так, если обратный осмос во избежание применения очень высоких давлений наиболее экономичен в основном для растворов с концентрацией растворенных веществ до 1 г/кг, то электродиалпз используется, как правило, для более концентрированных растворов. По сравнению с другими методами мембранные методы имеют следующие преимущества 1) отсутствуют фазовые переходы при отделении примесей, что позволяет сводить к минимуму расход энергии на проведение процессов 2) разделение можно проводить при низких температурах воды, которые определяются свойствами мембраны 3) если исключить забивание мембраны, процессы имеют непрерывный характер 4) их можно осуществлять без добавок химических реа-98 [c.98]

Пленки из ароматических полибензимидазолов пригодны в качестве высокотемпературной изоляции обмотки электродвигателей [89]. Поли-ж-фенилендибензимидазольные мембраны [125], так же как и мембраны из поли-М-фенилбензимидазоламида [124], с успехом используются для обратного осмоса. Полибензимидазольные пленки благодаря наличию системы полисопряжения обладают полупроводниковыми свойствами [55]. [c.896]

Анализ данных о влиянии температуры на селективность и проницаемость ацетатцеллюлозных мембран для обратного осмоса при разделении растворов неорганических веществ (например, Na l) (рис. 4-6) показывает, что с повышением температуры (примерно до 50°С) проницаемость мембраны сначала увеличивается обратно пропорционально вязкости жидкости. Затем зависимость G=f(t) начинает отклоняться от этой закономерности, проницаемость уменьшается и при / 85°С падает до нуля. Этот эффект можно объяснить усадкой и полным стягиванием пор мембраны в процессе структурирования полимера, заканчивающегося при указанной температуре, что подтверждается, в частности, необратимым изменением свойств этих мембран после работы при температуре более 50 °С. Селективность ацетатцеллюлозных мембран при повышении температуры до 60 °С возрастает незначительно, затем остается практически постоянной. [c.80]

В соответствии с ситовой гипотезой в мембране имеются поры, диаметр которых достаточен, чтобы пропускать молекулы воды, но мал для прохождения ионов и молекул растворенных веществ. Такие представления широко распространены для объяснения задерживающего свойства ультрафильтрационных мембран при фильтровании коллоидных растворов. Однако применение этих представлений к обратному осмосу не было случайным, а основывалось на работе Траубе, который рассматривал осмотические полупроницаемые мембраны как атомные сита, пропускающие молекулы растворителя, но задерживающие более крупные частицы. Рассматриваемая концепция встречала возражение, что размеры частиц растворенных веществ (например, ионы натрия, хлор-ионы и т.д.) незначительно отличаются по размеру от молекул воды. Действительно, ионный радиус, нм, Na равен 0,098, К — 0,133, - 0,074 Са + - 0,104, СГ - 0,181, Р - 0,133 и т.д., в то время как радиус молекул Н2О 0,138 нм. В работах Ф.Н. Карелина ситовая гипотеза была дополнена учетом взаимодействий растворенное вещество - матрица мембраны, растворитель - матрица мембраны, растворенное вещество — растворитель . Это позволило обосновать преимущественный перенос через обратноосмотические мембраны воды при обессоливании растворов электролитов, а также объяснить явление прямого осмоса и отрицательное задерживание некоторых органических веществ. Фактически дальнейшее развитие ситовая гипотеза нашла в работах С.Ф. Тимашева, который показал, что в мембранах, имеющих поры, соизмеримые с размером гидратированных ионов, решающее значение для понимания механизма полупрониидемости на стадии проникновения иона в пору может иметь кинетический фактор [45]. [c.23]

На разделение спиртовых растворов обратным осмосом с использованием ацетатцеллюлозных мембран влияют одновре-тменно полярные и неполярные (гидрофобные) свойства молекул растворителя и растворенного вещества (см. гл. 5). Неполярными свойствами молекул можно пренебречь, если молекулярная структура растворенного вещества включает цепочку, Содержащую не более трех атомов углерода, не ассоциированных с полярной функциональной группой. Так как параметр полярности Тафта а для замещенных групп в молекуле спирта меньше, чем для воды, полярный эффект будет способствовать преимущественной сорбции воды на поверхности мембраны, в то время как неполярный эффект снижает ее. Если неполярный эффект значительно больше полярного, возможно изменение знака сорбции воды на отрицательный. Это приведет к тому, что на поверхности мембраны будет сорбироваться растворенное вещество. [c.165]

Метод обратного осмоса возник в 1953 г., когда Рейдом и Бретоном (США) были открыты полупроницаемые свойства ацетилцеллюлозных мембран. В 1960 г. Лоеб и Соурираджан (США) получили первые асимметричные мембраны, пригодные для промышленного применения. Технология производства полупроницаемых мембран была усовершенствована Маникяном (США), разработавшим способ промышленного изготовления мембран из раствора ацетилцеллюлозы в ацетоне и форма-миде. В этот же период (до 1965 г.) были исследованы свойства мембран и показана их асимметрия, влияние различных факторов на качество мембран получены основные аналитические зависимости, отражаюшие влияние внешних параметров (давления, температуры, концентрации растворенных веществ и т.д.) на процесс обратноосмотического разделения растворов. В дальнейшем были изготовлены мембраны, которые можно хранить длительное время в сухом виде, а также мембраны в виде полых волокон и составные мембраны. [c.8]

Несколько научно-исследовательских коллективов занимаются физи-ко-химическими и гидродинамическими аспектами обратного осмоса. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты в МХТИ им. Д.И. Менделеева (Ю.И. Дытнерский, Р.Г. Кочаров и др.), в институте физической химии АН СССР (Н.В. Чураев и др.), ИКЮСВ им. А.В. Думанского (С.С. Духин), Научно-исследовательском физико-химическом институте им. Л.Я. Карпова (С.Ф. Тимашев), ЛГУ им. A.A. Жданова (Д.А. Фридрихсберг и др.). Построены математические модели процесса обратного осмоса, связывающие задерживающие способности полупроницаемых мембран с их структурой, свойствами материала мембраны, раствора и внешними параметрами процесса. Исследовано влияние гидродинамических условий в обратноосмотических аппаратах на эффективность процесса. [c.10]

Выбор направления работ по улучшению свойств полупроницаемых мембран и развитию метода обратного осмоса во многом зависит от представлений на процессы, протекающие при изготовлении мембран, на механизм разделения растворов обратным осмосом. Примером, иллюстрирующим роль теоретических представлений, является обсуждение вопроса о назначении различных компокентов формовочных растворов, из которых изготавливают мембраны, о структуре асимметричных ацетилцеллюлозных мембран, о природе их асимметрии. [c.18]

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]

Полупроницаемые мембраны. Чаще всего это синтетические полимеры, обладающие свойством под действием давления лропускать воду и некоторые (малых размеров) растворенные вещества и задерживать другие (чаще больших размеров) растворенные вещества. Мембранная сепарация подразделяется на ультрафильтрацию, прй которой из воды извлекаются вещества с молярной массой 10 100 кг/моль, и обратный осмос (называемый также гиперфильтрацией), позволяющий освободить воду от примесей о молярной массой в несколько сотен граммов на моль. [c.140]

Непористые мембраны используют для газоразделения и первапорации. Для этих процессов используют или композиционные или асимметричные мембраны, транспортные характеристики (проницаемость и селективность) которых определяются существенными свойствами материала. Выбор материаипа зависит в большой степени от типа применения, и спектр используемых полимеров может простираться от эластомеров до стеклообразных полимеров. Говоря о применениях, можно выделить две основные группы 1) жидкостные разделения (первапорация или обратный осмос) и 2) газоразделение. Эта классификация основана на различиях в транспортных свойствах. Степень взаимодействия между полимером и постоянным газом в общем случае очень мала и соответственно растворимость газов в полимере тоже очень низка. С другой стороны, взаимодействие жидкости с полимером в общем случае много сильнее. Высокая растворимость жидкости в полимере оказывает огромное влияние на транспортные параметры системы. Коэффициент диффузии жидкости очень сильно зависит от концентрации диффундирующего вещества в полимере, в то время как коэффициент диффузии в случае транспорта газа может рассматриваться практически как константа. В гл. VI приведены наиболее важные матери аилы, используемые в этих процессах. [c.77]

В обратном осмосе используются давления от 20 до 100 бар, т. е. гораздо более высокие, чем при ультрафильтрации. В противоположность ультрафильтрации и микрофильтрации выбор материала мембраны для обратного осмоса прямо (через константы А и В) влияет на эффективность разделения (уравнение VI-27). Попросту говоря, это означает, что для достижения эффективного разделения необходимо, чтобы константа А была бы по возможности большой, а константа В — по возможности малой. Другими словами, мембрана (материал) должна иметь высокое сродство к растворителю (главным образом к воде) и низкое сродство к растворенному компоненту. Сказанное подчеркивает, что выбор материала мембраны для обратного осмоса становится чрезвычайно вгокным, поскольку свойства материала определяют характеристические свойства мембраны. Здесь отчетливо проявляется отличие мембран для обратного осмоса от микрофильтрационных и ультрафильтрационных мембран, поскольку в последних разделительные свойства определяются порами в материале, а выбор материала диктуется в основном устойчивостью к химическим реагентам. [c.300]

Величина потока через мембрану является столь же вгьжной характеристикой, как селективность по отношению к различным типам растворенного вещества. Если выбор материала для мембраны основывался на характеристических разделительных свойствах, поток через приготовленную из этого материала мембрану можно улучшать за счет уменьшения толщины мембраны. Поток приблизительно обратно пропорционален толщине мембраны, поэтому большинство мембран обратного осмоса выполняются как асимметричные с плотным верхним слоем (толщиной до 1 мкм) и нижележащей пористой подложкой (толщиной 50-150 мкм). Сопротивление транспорту в такой мембране определяется в основном плотным верхним слоем. Различают два типа мембран с асимметричной структурой 1) интегральные или асимметричные мембраны и 2) композиционные мембраны. [c.300]

На первый взгляд процесс электродиализа обладает преимуществом как метод концентрирования растворов электролитов. Однако обращают на себя внимание некоторые факторы, играющие роль при деминерализации солоноватых вод. Такими факторами являются ухудшение работы ионитовых мембран при высоких концентрациях вследствие снижения ионной селективности мембран и в результате относительно большой обратной диффузии, происходящей через мембраны, когда разница концентраций растворов по обе стороны мембраны становится большой эффект электроосмотического переноса воды, усиливающийся при повышении концентрации рассола, и эффект обычного осмоса, который тоже важен при высокой концентрации (это явление не отнссится, по-видимому, к электродиализу, хотя в последнее время изучены 517] осмотические свойства реальных ионитовых мембран). [c.33]