Механическая прочность - мембрана
Cтраница 2
Мембраны перед монтажом предварительно вымачиваются в 5 % - ном растворе серной кислоты под прессом и после набухания подлежат сборке. Для обеспечения механической прочности мембран их помещают между сепараторными сетками из винипласта, а температуру анолита и католита поддерживают в пределах 40 - 50 С путем искусственного охлаждения. [16]
Ионитовые мембраны приготовляют на основе ионообменных смол. Для повышения механической прочности мембран смолы армируют химически инертной тканью ( сеткой) или при синтезе смолы вводят связующие материалы. Перенос через мембраны неэлектролитов или высокомолекулярных веществ ограничен. [17]
В связи с отсутствием в мембранах сплошной среды ионообменного компонента миграция ионов осуществляется через контакты между частицами ионита или через раствор электролита, находящийся между этими частицами. С целью повышения механической прочности мембраны армируют капроновой или лавсановой ткаь ью. [18]
Поскольку ионообменные мембраны в практических условиях работают при различных скоростях деформации ( от постоянно действующего напряжения до гидравлических ударов), несомненный интерес представляют данные по влиянию скорости растяжения на механические свойства. Данные рис. 4 свидетельствуют, что механическая прочность мембран растет, относительное удлинение мембран МКРП падает, а МПФС-26 растет с увеличением скорости деформации образцов. Однако абсолютные величины изменений механической прочности и относительного удлинения мембран не превышают 20 % в широком интервале скоростей деформации и для практических расчетов можно принять, что они не зависят от последней. [20]
Наряду с деацетилированием происходит также деструкция макромолекул ацетата целлюлозы ( характеристическая вязкость снизилась с 0 76 до 0 33 дл / г) вследствие окислительно-гидролитических превращений, в том числе деацетилированных звеньев ангидроглюкоз-ной цепи. Результатом деструкции макромолекул является сильное снижение механической прочности мембран. [21]
С уменьшением величины обменной емкости давление набухания падает и механическая прочность мембраны растет. Иллюстрацией этого может служить рис. 2, на котором приведены результаты исследования механической прочности мембраны Анкалит К-2 с различной обменной емкостью, величина которой уменьшается с ростом длительности термообработки от 1.0 до 0.68 и 0.16 мг-экв. [22]
Для мембран эритроцитов характерно присутствие значительного количества поверхностных и интегральных белков, приводящее к большой механической прочности мембраны. [23]
Ацетатцеллюлоз ные мембраны, применяемые для обратного осмоса, имеют анизотропную структуру. Верхний активный слой ее, толщиной до 0 25 мкм, является слоем, в котором происходит разделение, а нижний - крупнозернистый слой ( 100 - 200 мкм) обеспечивает механическую прочность мембран. Для ультрафильтрации используют нитратцеллюлозные, а также полиэлектролитные мембраны. По структуре они аналогичны ацетатцеллю-лозным мембранам. [24]
Ацетатцеллюлозные мембраны, применяемые для обратного осмоса, имеют анизотропную структуру. Верхний активный слой ее, толщиной до 0 25 мкм, является слоем, в котором происходит разделение, а нижний - крупнозернистый слой ( 100 - 200 мкм) обеспечивает механическую прочность мембран. Для ультрафильтрации используют нитратцеллюлозные, а также полиэлектролитные мембраны. По структуре они аналогичны ацетатцеллюлозным мембранам. [25]
Клетки являются определенными структурными единицами, содержащими белки, нуклеиновые кислоты и ряд более простых химических веществ, которые отделены от окружающей среды и близлежащих клеток клеточной мембраной, легко проницаемой только для очень маленьких незаряженных частиц. Такая мембрана состоит главным образом из специализированных гидрофобных молекул - липидов, в первую очередь изч фосфолипидов и ряда белков, участвующих в обмене веществ, энергии и информации между клеточным содержимым и окружающей средой. Механическая прочность фосфолипидной мембраны невысока, и внешняя поверхность большинства клеток растений и бактерий защищена специальной клеточной стенкой, построенной из полисахаридов или комплекса полимерных соединений, содержащих как полисахариды, так и полипептидные цепи - протеогликаны. Область науки, изучающая клетки, их структуру и функции, традиционно называлась Цитология. В настоящее время ее чаще всего называют Клеточной биологией. [26]
Однако такие материалы в растворах электролитов набухают и на 5 - 15 % увеличиваются в размерах. Для уменьшения набухания мембрану армируют сеткой или тканью из политетрафторэтилена. Армирование позволяет также повысить механическую прочность мембран. Армирующая ткань может быть помещена как внутрь мембраны, так и на ее поверхности. [27]
 |
Схема возникновения обратного осмоса ( Н - осмотическое давление. [28] |
Установлено, что полимерные пленки, выпускаемые промышленностью для ультрафильтрации, ионного обмена [ 158, 169, 1701, а также мембраны из коллодия, желатины, целлюлозы и других материалов [171, 172] не пригодны для обратного осмоса. Электронно-микроскопические исследования этих мембран [ 176 - 1781 показали, что их активная часть - - плотный поверхностный слой толщиной 0 25 мк с очень мелкими порами, которые не представилось возможности обнаружить. Он соединен с губчатой крупнопористой структурой ( поры 0 1 мк) толщиной 250 мк, обеспечивающей механическую прочность мембраны и являющейся подложкой селективного поверхностного слоя. Изыскания способов приготовления мембран продолжаются [159, 160, 179-191], так как, по предварительным расчетам [192], обратный осмос может стать конкурентноспособным с другими способами опреснения воды при повышении проницаемости мембран до 5 м31м2 в сутки. [29]
Мембраны, полученные таким образом, представляют собой пленки с двухслойной структурой. Та сторона пленки, которая соприкасалась с поверхностью отлива, представляет собой крупнопористую основу толщиной ж 100 мк, на которой расположен слой толщиной л; 0 25 мк, диаметр пор которого менее 0 1 мк. Разделение раствора происходит целиком в активном слое, в то время как механическая прочность мембраны обеспечивается крупнопористой основой. [30]
Страницы: 1 2 3