Применение мембранных методов полимерных веществ

Ученые давно стремились познать и обратить на пользу человека замечательные свойства полупроницаемых мембран — пропускать одни вещества и задерживать другие. Однако идея применения мембран для технологических целей стала реальной лишь в последнее время в связи с развитием наших знаний о природе и структуре веществ, с новыми достижениями в науке и производстве синтетических полимерных материалов. Теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в последние годы в СССР и за рубежом, привели к разработке ряда мембранных процессов, которые могут быть реализованы в практике. К основным мембранным методам разделения относятся обратный осмос, ультрафильтрация, испарение через мембрану, диализ, электродиализ, диффузионное разделение газов. В любом из этих процессов смесь жидкостей или газов вводится в соприкосновение с полупроницаемой мембраной с одной ее стороны. Вследствие особых свойств полупроницаемых мембран прошедшая через них смесь обогащается одним из компонентов. В ряде случаев процесс проходит настолько полно. [c.5]

Новые перспективы для применения мембран открывает недавно предложенный хроматомембранный метод разделения органических веществ [113,1141, сочетаюищй преимущества парофазного анализа и мембранного концентрирования. В случае реализации данного метода массообмен между жидкой и газовой фазами происходит в пористом блоке, состоящем из полимерного материала. При этом 0беспечива10тся высокая э(1)фективность и непрерывный режим процесса. [c.227]

Во многих из перечисленных методов разделения применяются в значительных количествах различные вспомогательные низкомолекулярные вещества — органические растворители, соли и кислоты, создающие нужные значения ионной силы и pH. Перед окончательным выделением очищенного биополимера или перед тем как подвергать частично очищенный материал следующей стадии фракционирования, обычно требуется избавиться от этих вспомогательных соединений. Для этой цели широко используется процедур , называемая диализом. Она основана на применении мембран, проницаемых для воды и низкомолекулярных веществ и непроницаемых для биополимеров. Чаще всего с этой целью используют мембраны (пленки) из целлофана, который представляет собой нитрат целлюлозы с содержанием остатков нитрата порядка одного моля на моль остатков глюкозы. Такой материал обладает необходимой механической прочностью и в то же время достаточно гидрофилен, чтобы через 1гего проходили молекулы воды и гидрофильных низкомолекулярных компонентов. В то же время для полимерных [c.236]

Абсорбционный и экстракционный методы разделения. В основе этих методов, проводимых с использованием твердых сорбентов, лежит различие в растворимости. Фазовое состояние молекул растворенного вещества изменяется — каждая молекула растворенного вещества окружается плотным слоем молекул сорбента. При этом сохраняются характерные особенности процессов абсорбции и экстракции в первом случае несущая растворенное вещество фаза (субстрат) — газ, во втором — жидкость. Основой этого процесса является пропитывание аморфных полимерных материалов, причем молекулярный перенос идет быстрее в случае применения мембран или пленок. Примерами служат разделение сжиженных газов или легких органических гомологов (СН4, СНзВг) с помощью поливинилхлорида, этилцеллюлозы или силиконового каучука. [c.525]

В последнее время Шульц разработал криоскопические и эбулиоскопические методы определения молекулярного веса, дающие возможность определить молекулярный вес относительно низкомолекулярных продуктов. Эти методы хорошо известны для низкомолекулярных веществ. При их использовании предъявляют большие требования к чистоте исследуемых веществ и растворителей, так как все низкомолекулярные примеси измеряются вместе с полимером. Источник ошибок в этих методах тот же, что и при применении слишком плотных мембран при определении молекулярного веса осмотическим методом. Ошибка тем меньше, чем ниже молекулярный вес исследуемого вещества. Эти методы могут быть использованы для полимеров с молекулярным весом ниже 10 ООО. Однако поскольку для таких полимеров другие физические методы прямого определения молекулярного веса неприменимы, то кри-оскопический и эбулиоскопический методы являются ценным дополнением к описанным ранее способам. Для некоторых полимерных веществ, например для растворов ацетата целлюлозы в ледяной уксусной кислоте, ацетата крахмала в феноле или диоксане, криоскопический метод дал совершенно неправильные значения молекулярного веса, в отдельных случаях даже ниже, чем молекулярный вес элементарного звена. Эти результаты дали ранее повод для неправильных выводов. Поэтому необходимо предварительно убедиться в надежности значений молекулярного веса, определенных криоскопически для этого надо сравнить эти значения со значениями молекулярного веса, полученными другими [c.152]

В качестве движущейся подложки для нанесения эмульсий применяют барабаны с антиадгезионной поверхностью, полимерные пленки и металлические бесконечные ленты. На рис. 2.3 изображена схема барабанной машины. Такие машины нашли широкое применение в производстве полимерных пленок, мембран и микрофильтров методом сухого формования [103]. Барабанная машина представляет собой вращающийся полый металлический цилиндр диаметром более 3 м, прверхность которого отшлифована и покрыта слоем серебра или другого материала, обеспечивающего коррозионную стойкость к компонентам эмульсии и низкую адгезию к пленкообразующему полимеру., В верхней части цилиндра на поверхность барабана наносят раствор или дисперсию капсулируемого вещества из фильеры, тип которой выбирается в зависимости от вязкости раствора. Цилиндр [c.102]

Диффузионные дозаторы с полимерными мембранами. В литературе достаточно полно отражены результаты исследований мембранных методов диффузионного разделения веществ на основе селективной проницаемости мембран к различным газам см., например, 100J. При этом определены наиболее важные области применения мембран 10, с. 125, 12б]. Диффузионное микродозирование через мембрану представляет собой [c.108]

Весовые, или гравиметрические, методы основаны на определении массы вещества, прошедшего через полимерную мембрану. Определение газопроницаемости по массе прошедшего через мембрану газа обь1чно не производится, так как количество газа в этом случае очень мало и масса его не может быть определена с достаточной степенью точности. Эти методы нашли широкое применение для определения паропроницаемости пленоч-,ных материалов [c.246]

Метод радиоактивных индикаторов. Этот метод был применен для изучения адсорбции на платине из растворов с концентрацией адсорбата - 10 М Балашовой [13]. Метод позволяет определить гиббсовские адсорбции отдельных ионов. Используются различные радиохимические методики, в основе которых лежит определение изменения концентрации адсорбата в растворе, определение радиоактивности адсорбированного вещества на электроде после вынесения последнего из раствора и определение радиоактивности адсорбированного вещества на электроде, находящемся в растворе ([21], там же см. анализ возможностей методик). Наиболее успешно применяются две разновидности последней методики. В первой из них исследуемый электрод в виде тонкой металлической фольги или пленки, нанесенной на полимерную основу, служит стенкой или дном электрохимической ячейки. Вблизи электрода располагается счетчик радиоактивности. Такой принцип измерений, предложенный Жолио, широко использован в работах Хораньи [23, 24]. Эта методика позволяет изучать адсорбцию веществ, меченных, главным образом, изотопами с мягким р-излучением. Методика очень удобна для изучения кинетики адсорбции и обмена ионов. Основная трудность состоит в изготовлении электрода. Казаринов [25, 26] развил методику, суть которой состоит в том, что для измерения радиоактивности адсорбированного меченого вещества электрод опускают на дно ячейки, затянутое тонкой мембраной. Счетчик расположен под мембраной с внешней стороны ячейки. Эта методика сравнительно проста и позволяет изучать адсорбцию веществ, меченных изотопами с различными типами излучения. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология