Пористость мембран зависимость размера пор

Рассмотрим изопористую гидрофобную мембрану с множеством капилляров определенного радиуса в случае, когда в качестве пенетранта взята жидкость, самопроизвольно не смачивающая мембрану. На рис. IV-9 показана зависимость давления, необходимого для начала смачивания водой такой пористой мембраны, от размера пор. Представлены данные для мембраны из полипропилена. Поры очень малого диаметра в мембране будут смачиваться водой только при высоких давлениях. При некотором давлении мембрана становится смачиваемой и проницаемой, после чего поток через мембрану линейно возрастает с увеличением давления. Идеализированная кривая зависимости потока от давления показана на рис. IV-10. На самом деле синтетические микрофильтрационные и ультрафильтрационные мембраны, как правило, неоднородны по размерам пор, и поэтому излома кривой, соответствующего зависимости, представленной на [c.177]

Более подробное описание хроматографических методов приведено в [20а). Ультрафильтрация через пористые мембраны основана на зависимости скорости диффузии от размера макромолекул и степени проницаемости мембран. Применение различных мембран позволяет разделить полимер на фракции с различной молекулярной массой. [c.26]

Для выяснения истинных размеров и формы мицелл поверхностноактивных веществ в ряде работ [22] были использованы измерения коэффициента диффузии в зависимости от концентрации растворов и ультрафильтрация через калиброванные пористые мембраны. [c.300]

Многие пористые мембраны гидрофобны, например мембраны на основе политетрафторэтилена, поливинилиденфторида, полипропилена вода их не смачивает. Тем не менее можно использовать воду в качестве проникающей жидкости также и для мембран из этих материалов. Метод чрезвычайно прост и состоит в измерении потока воды через мембрану в зависимости от приложенного давления. При некотором минимальном давлении самые большие поры становятся проницаемыми, в то время как поры меньшего размера все еще остаются непроницаемыми. Величина минимального давления зависит в основном от типа изучаемого мембранного материала (в качестве критерия служит величина контактного угла), природы пенетранта (характеризуемой по поверхностному натяжению) и размера пор. В соответствии с уравнением IV-4, увеличение потока жидкости (воды) пропорционально увеличению приложенного давления. [c.177]

Для реализации давления Ая скорость течения должна быть достаточно высокой для того, чтобы влияние диффузии было подавлено. Значения внутреннего критерия Пекле должны быть больше 1. При малой скорости течения зависимости и АР) становятся нелинейными и приближаются к началу координат так, как это показано штриховыми линиями на рис. 1.9. Для высокоселективных мембран значения а приближаются к 1. Увеличение размеров пор мембраны, приводящее к снижению ее селективности, уменьшает значения а. Так, для мембран из пористого стекла со средним радиусом пор г = = 0,6 нм а = 0,98, а при увеличении г до 1,85 нм значения а снижаются до 0,4. [c.26]

Влияние продольной диффузии (молекулярной или кнудсеновской, в зависимости от размера пор) в порах подложки тем больше, чем больше проницаемость компонентов через селективный слой мембраны и коэффициент деления потока 0. При этом увеличивается (или уменьшается, в зависимости от организации потоков) разность между концентрациями распределяемого компонента на границе селективного и пористого слоев мембраны у и содержанием этого компонента внутри полого волокна Уа. При противотоке концентрация у на границе селек- [c.181]

Мембраны нанесенного типа в зависимости от способа их получения можно подразделить на пропитанные, напыленные и осажденные. В качестве пористой основы при получении пропитанных мембран могут использоваться различные материалы пористая нержавеющая сталь (ПНС), металлокерамические перегородки (ФНС) и другие, а в качестве веществ, уменьшающих размеры пор, — нерастворимые соли, которые получаются в результате химического взаимодействия между специально подобранными растворимыми солями. [c.75]

В зависимости от природы мембраны механизм осмоса будет различен. В одних случаях через мембрану свободно проходят только те вещества, которые в ней растворяются, в других случаях мембрана взаимодействует с растворителем, образуя промежуточные непрочные соединения, которые легко распадаются, и, наконец, она может представлять и просто пористую перегородку с определенными размерами пор. Природа осмоса еще недостаточно выяснена. [c.154]

Из косвенных методов наиболее распространены методы вдавливания ртути, полупроницаемой мембраны, центрифугирования, смеси-мого вытеснения, капиллярной конденсации, продавливания жидкости и др. Одним из наиболее точных косвенных методов является ртутная по-рометрия [30, 63, 84]. Для однородных структур твердых тел сходимость отдельных точек кривой распределениях объемов пор по их размерам составляет 2% [2]. Метод ртутной порометрии основан на свойстве ртути не смачивать поверхность твердых тел, определяя объем вошедшей в поры образца ртути в зависимости от приложенного давления. Методом ртутной порометрии можно определить размеры пор от 0,01 до 100 мкм. Метод нашел широкое применение для исследования пористой структуры адсорбентов. К достоинству метода можно отнести и быстроту проведения исследований (опыт занимает 30-40 мин). [c.68]

При более узких порах и значительном протяжении норового пространства стенки пор и каналов могут уже оказывать в той или иной степени влияние на движение отдельных компонентов смеси и обусловливать ее разделение. Наконец, если поры применяемого материала настолько малы, что они сопоставимы с размерами молекул, то может происходить разделение смеси аналогичное тому, как действуют молекулярные сита. Этот вид разделения тесно связан с явлениями, описанными в предыдущей главе. Разница заключается в том, что в предыдущей главе о молекулярных ситах имеется в виду разделительное действие пористых кристаллов, применяемых в колоннах в виде порошков, зерен или таблеток, в данной же главе рассматривается разделительное действие сплошных мембран или пленок. Проникновение газов через мембраны и пленки с порами молекулярных размеров является в то же время диффузионным процессом. Во всех упомянутых случаях рассматривались капиллярные системы, в которых могут быть газовые потоки различных типов в зависимости от размеров отверстий (пор) и применяемых давлений. [c.200]

При определении характеристик мембраны ставится задача установления ее структурных и морфологических особенностей. Независимо от типа мембраны первой задачей после ее приготовления является определение ее характеристик по возможности простыми методами. В зависимости от типа предполагаемого процесса разделения она может быть пористой или непористой. Соответственно совершенно разные методы испытаний будут необходимы в каждом из этих случаев. Для оценки возможных размеров подлежащих отделению частиц или молекул удобно рассмотреть процесс ферментации, поскольку в нем присутствует очень широкий набор объектов разделения (частиц) с различными размерами. Наряду со взвешенными частицами (дрожжи, бактерии и т. д.) имеется широкое разнообразие химических веществ с различными молекулярными массами. Они включают низкомолекулярные компоненты, например, спирты (особенно этанол, присутствующий в вине, пиве и крепких алкогольных напитках), карбоновые кислоты (лимонная, молочная и глюконовая), L-аминокислоты (аланин, лейцин, гистидин, фенилаланин, глютаминовая кислота), а также высокомолекулярные продукты, например, ферменты. [c.165]

Смачивание обратно пропорционально размеру пор мембраны. На рис, У1-39 показано, какое давление следует приложить к пористой тефлоновой мембране, чтобы жидкость смачивала поры мембраны, в зависимости от размера пор. [c.364]

Для ультрафильтрации белков применяют аппарат, размеры которого могут варьировать в зависимости от объема концентрируемого раствора. Конструкция аппарата позволяет плотно закреплять мембрану и создавать необходимый для ультрафильтрации перепад давлений (рис. 24). Диск мембраны, вырезанный по размерам установки, помещают на подложку из пористой пластмассы или пористого металла (размер пор 1—10 мкм). Так как полученные пленки анизотропны, ваЖно, чтобы верхняя сторона пленки была обращена вверх к концентрируемому раствору белка. Мембрану накрывают стаканом из оргстекла, равномерно и плотно зажимают тремя прижимными гайками. Необходимая герметичность обеспечивается резиновыми прокладками. Чтобы предотвратить забивание пор мембраны биополимером, значительно уменьшающее скорость ультрафильтрации, раствор перемешивают с помощью подвесной магнитной мешалки. [c.233]

Мембраны из нитроцеллюлозы различной пористости можно приготовить, применяя тот или иной растворитель (см. рис. 207). Вопрос о зависимости размеров пор мембраны от природы растворителя подробно рассмотрен в работе Эльфорда [9]. [c.196]

Нанесенные мембраны. В зависимости от способа получения эти мембраны можно разделить на пропитанные и напыленные. При получении пропитанных мембран в качестве пористой основы используют различные материалы пористую нержавеющую сталь, металлокерамические перегородки, а в качестве веществ, уменьшающих размеры пор,-нерастворимые соли, которые образуются на поверхности пор в результате химического взаимодействия между специально подобранными растворимыми солями. Пропитанные мембраны получают следующим образом. Пористую основу в течение суток пропитывают в насыщенном водном растворе какой-либо растворимой соли (например, Си804) и высушивают. Затем ее в течение суток выдерживают в растворе соли [например, К4ре(СМ)б], образующей при химической реакции нерастворимый осадок (в данном случае - ферроцианид меди). [c.320]

Диффузия газов и паров через пористую мембрану в зависимости от размеров пор может происходить по типу свободной, кну дсеновской, поверхностной или твердотельной диффузии. Кроме того, определенную роль играют капиллярная конденсация пара и пленочное течение. Общее сопротивление массопередаче складывается из диффузионных сопротивлений пограничных слоев и диффузионного сопротивления собственно мембраны, которое, как правило, является определяющим. [c.538]

Процесс холодной вытяжки полимера в ААС не только создает пористую структуру полимера, но и позволяет ее регулировать. На рис. 6.7 показана зависимость проницаемости н-пропанола через ПЭТФ мембраны от степени вытяжки полимера в ААС. Хорошо видно, что эта зависимость имеет экстремальный характер, обусловленный его пористой структурой. Как неоднократно отмечалось, экстремум обусловлен коллапсом высокодисперсной пористой структуры получаемой мембраны. В то же время рис. 6.7 демонстрирует еще один путь регулирования структуры мембраны. Такая возможность возникает из зависимости параметров пористой структуры полимера от окружающей жидкой среды. Поскольку коллоидные размеры структурных элементов микротрещии обусловливают структурные перестройки высокодисперсного материала в зависимости от межфазной поверхностной энергии, то естественно, что такие перестройки отражаются и на проницаемости через мембрану. Таким образом, помещая получаемую мембрану в ту или иную жидкую среду [c.171]

НОСТЬЮ мембраны и фильтры, причем конкретный выбор мем-браны или фильтра будет зависеть от размера частиц, кото-рые необходимо удалить, и от корродирующей способности газа. Для удаления частиц размером 5—10 мкм промышлен-ностЫо выпускаются фильтры из агломерированной бронзы и нержавеющей стали, металлического волокна и вспененного металла. Для удаления частиц размером 2 мкм имеются фильтры из пористого тефлона и другого фторуглерода (Ке1-Р). Для удаления более мелких частиц лучще всего использовать мембранные фильтры. С помощью мембранных-фильтров большого диаметра и соответствующих фильтродер жателей, предназначенных для работы под давлением, можно удалять частицы размером до 0,01 мкм. Большинство фирм-изготовителей в документации на мембранные фильтры приводят зависимости давления оФ скорости потока для своих мембранных фильтров с различным размером пор. Скорость потока обычно дается в л/(мин см2) фильтрующей поверхности, что позволяет вычислить площадь поверхности мембранного фильтра, необходимую для конкретной цели. [c.405]

Процедура. Для извлечения вируса зараженную ткань гомогенизируют. В зависимости от вида ткани и характера вируса готовят суспензию разлившей концентрации Обычно готовят в разведении 1 100 на физиологическом забуференном растворе при pH 7,2 с добавлением 0,75% бычьего альбумина. Суспензию осветляют либо фильтрованием через мембрану с диаметром пор 700 800 ммк после центрифугирования при 2500 об/мин в течение 10—15 минут, либо центрифугированием при 5000 g в течение 30 минут если вирусы крупные, и при 15 ООО ё в течение 30 минут, если мелкие. Надосадочную жидкость под давлением фильтруют через серию градоколовых мембран с точно известным диаметром пор и уменьшающейся пористостью — от 500 до 20 ммк, сначала более грубо — через каждые 100 ммк, а затем более точно — через каждые 5—10 ммк в пределах найденной величины. Отмечают размер пор мембраны, при которой наблюдается снижение титра вируса в ультрафильтрате, а затем диаметр тех пор, после которых вирус в ультрафильтрате уже пе обнаруживается. Строят кривую фильтрации, чтобы убедиться, что фильтрация прошла нормально. Найденный предельный средний диаметр пор умножают на поправочный фактор Блэка [205] и находят размер частицы данного вируса. [c.81]