Введение в мембранную технологию - Мулдер М.
Скачать (прямая ссылка):
28. Frisch H. L., J. Phys. Chem., 62 (1957) 93.
29. Kokes R. J., Long F. A., J. Am. Chem. Soc., 75 (1953) 6142.
30. Cohen М. H., Turnbull DJ. Chem. Phys., 31 (1959) 1164.
31. Simha R., Boyer R. Т., J. Chem. Phys., 37 (1962) 1003.
32. Bondi AJ. Phys. Chem., 68 (1964) 411.
33. Sugden S., J. Chem. Soc., (1927) 1786.
34. Muruganandam N.f Koros W. J., Paul D. RJ. Polym. Sci. Polym.
Phys., 25 (1987) 1999.
35. Barbari Т., Koros W. J., Paul D. R., J. Polym. Sci. Polym. Phys., 26 (1988) 709.
36. Min К. E., Paul D. J. Polym. Sci. Polym. Phys. 26 (1988) 1021.
37. Tanaka K., Kita H., Okamoto K., Nakamura A., Kusuki У., J. Membr. Sci., 47 (1989) 203.
38. Hensema E., Mulder М. H. V., Smolders C. A., J. Appl. Polym. Sci., 49 (1993) 2081.
39. Zimm B. H.} Lundberg J. LJ. Phys. Chem., 60 (1956) 425.
40. Crank JThe mathematics of diffusion, Clarendon Press, Oxford, 1975.
41. Bitter J. G. ADesalination, 51 (1984) 19.
42. Paul D. R., Koros J. W., J. Polym. Sci. Polym. Phys., 14 (1976) 675.
43. Petropolous J. J. Polym. Sci. A-2, 8 (1970) 1797.
44. Staverman A. JRec. Trav. Chim., 70 (1951) 344.
45. Blume /., to be published.
Дополнительная литература*
1* Николаев H. И. Диффузия в мембранах, М.: Химия, 1980.
2* Брок Т. Мембранная фильтрация: Пер. с англ./Под ред. Б. В. Мчед-лишвили. — М.: Мир, 1987.
3* Чалых А. Е. Диффузия в Полимерных системах. — М.: Химия, 1987.
* Представлена редакторами перевода. Дополнительные сведения о механизме транспорта в мембранах читатель сможет найти в опубликованных на русском языке монографиях [1*-5*]. — Прим. ред.
4* Тимашев С. Ф. Физико-химия мембранных процессов. — М.: Химия, 1988.
5* Чураев Н. В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых телах. — М.: Химия, 1990.
Задачи к главе V
1. В установках барометрического определения растворимости газов в полимерах используют схему с единственной емкостью или со сдвоенной емкостью. Поясните, какой вариант методики более точный.
2. В трехслойных композиционных мембранах высокопроницаемый селективный слой часто выполняет роль промежуточного и иногда называется «прокладкой». Активный слой накладывается поверх него. Вывести уравнение для селективности мембран по отношению к паре газов А и В с учетом толщины каждого слоя и соответствующих коэффициентов проницаемости. (При этом предположите, что сопротивление подложки пренебрежимо мало.)
3. Вычислите коэффициент диффузии азота, молекула которого имеет радиус 1,9 А, в силиконовом каучуке и полиимиде при 25°С. Проницаемость указанных полимеров по отношению к азоту 280 и 0,1 бар-рер соответственно, а растворимость азота в них при давлении 2 бар составляет 0,15 и 0,1 см3 (н. у.)/см3 соответственно.
4. Опыты по мембранному разделению газов были проведены Митчеллом еще в 1830 г. Один из опытов состоял в том, что широкогор-лую банку заполняли водородом, а горлышко закрывали эластичной пленкой, как показано на рисунке. Водород можно считать идеальным газом.
Полимерная пленка
а) Опишите, что произойдет в этом эксперименте.
б) Если бы банка была закрыта не высокоэластическим, а стеклообразным полимером с коэффициентом проницаемости по водороду в 10 000 раз меньше, что бы произошло?
в) Покажите схематически, как зависят от давления коэффициенты проницаемости, диффузии и растворимости водорода.
Высокоэластические материалы часто используют для отделения органических паров от воздуха.
г) Вызвана ли высокая проницаемость материала по отношению к органическим парам (в сравнении с воздухом) высоким коэффициентом растворимости или диффузии? Поясните.
д) Как будет изменяться растворимость органических паров в зависимости от парциального давления паров, контактирующих с мембраной?
5. Растворимость газов может следовать закону Генри (идеальное поведение) или модели двойной сорбции (с. 236).
а) В чем различие между этими двумя моделями? Кратко поясните.
б) Охарактеризуйте слабую обоснованность и хорошую описательную способность модели двойной сорбции.
в) Покажите зависимость от давления для обеих моделей, принимал, что коэффициент диффузии не меняется с давлением.
Коэффициент проницаемости поливинилхлорида (ПВХ) для СОг меняется с температурой как показано на рисунке.
г) Объясните, что собой представляют области а и Ь, а также температура в точке излома.
Хорошо известны пластифицирующие эффекты, которые оказывает углекислый газ на стеклообразные полимеры. В поливинилхлориде эти эффекты становятся заметными при давлении выше 10 бар.
д) Если показанная выше зависимость получена не при 1, а при 15 бар, сдвинется ли точка излома? Если да, то в каком направлении? Кратко поясните.
е) Покажите схематически, как меняется коэффициент проницаемости полиимидов по отношению к СО2 в зависимости от давления. Примите во внимание пластифицирующие эффекты.
