Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Мулдер М. -> "Введение в мембранную технологию" -> 57

Введение в мембранную технологию - Мулдер М.

Мулдер М. Введение в мембранную технологию — М.: Мир, 1999. — 513 c.
Скачать (прямая ссылка): vvedenievmembramnuutehnologiu1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 182 >> Следующая

Таблица IV-1. Эффективные размеры небольших частиц, молекул и ионов [1]
Частица Диапазон размеров, нм
Дрожжи и грибы 1000 - 10 000
Бактерии 300 - 10 000
Масляные эмульсии 100 - 10 000
Твердые коллоидные частицы 100 - 1000
Вирусы 30 - 300
Белки и полисахариды
(мол.масса 10 000-1 ООО ООО) 2 -10
Ферменты (мол.масса 10 000-100 000) 2-5
Антибиотики (мол.масса 300-1000) 0,6- 1,2
Органические молекулы (мол.масса 30-500) 0,3 - 0,8
Неорганические ионы (мол.масса 10-100) 0,2 - 0,4
Вода (мол.масса 18) 0,2
ной поляризации и отложением осадков на мембране (эти явления рассмотрены в гл. VII), и их необходимо оценивать при испытаниях мембран.
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.
Некоторые примеры размеров типичных частиц, молекул и ионов
приведены в табл. IV-1. Из нее следует, что размеры частиц, подлежащих отделению, лежат в пределах 5 десятичных порядков. Для разделения подобных компонентов необходимо использовать различные мембраны от микрофильтрационных до обратноосмотических.
IV. 2. Определение характеристик мембран
Прежде чем описать существующие методы исследования и испытания мембран и задачи, которые при этом ставятся, остановимся на размерах пор в мембранах, которые следует оценить (см. еще раз табл. IV-1). Как правило, можно утверждать, что определение характеристик мембран становится тем более сложным, чем меньше размер существующих в них пор. Разные классы размеров пор требуют применения различных методов их определения. При этом как уже отмечалось, все мембраны могут быть разбиты на два крупных класса: пористые и непористые (см. рис. IV-1).
В мембранах для микрофильтрации и ультрафильтрации существуют фиксированные поры, размеры которых можно определять различными методами. Чтобы избежать путаницы при определении пористых мембран, мы будем называть пористымии ультрафильтра-ционные и микрофильтрационные мембраны, избегая употреблять
Полимер
w • и..-О • -.'О •.
• О
о
о
о
о.
о о
о
о
о
о
Пористая мембрана (микросрильтрация, ультрафильтрация)
Непористая мембрана (газоразделение, первапорация)
термин «микропористые». Такое определение пористости находится в соответствии с рекомендациями ИЮПАК [8, 19, 20]:
- макропоры (>50 нм);
- мезопоры (2 нм < размер пор < 50 нм);
- микропоры (< 2 нм).
В соответствии с данным определением микрофильтрационные мембраны являются пористыми объектами, содержащими макропоры, а ультрафильтрационные мембраны — также пористые объекты с мезопорами в верхнем слое. Таким образом, тип пористых мембран предполагает наличие макропор и мезопор. Для мембран этого типа характеризуют не материал мембраны как таковой, а лишь ее поры. В таком случае размеры пор или распределение пор по размерам будет определять, какие частицы или молекулы будут задерживаться мембраной, а какие проходить через нее. Характеристики же разделения мало зависят от природы ее материала. С другой стороны, плотные мембраны для газоразделения или первапорации не содержат фиксированных пор, и в этих случаях характеристики работы мембран определяются их материалом. Морфология, а точнее, физическое состояние полимерного материала мембраны (кристаллический или аморфный, стеклообразный или высокоэластический) непосредственно определяет ее проницаемость. Такие факторы, как температура или взаимодействие полимерного материала с растворителями, оказывают значительное влияние на сегментальную подвижность. Поэтому свойства матерала мембраны будут зависеть от температуры, состава разделяемой среды и т. д. В данной главе описаны и обсуждены методы определения характеристик мембран, как пористых, так и непористых.
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 182 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed