Полупроницаемость мембраны это – Глава 4. Полупроницаемые мембраны

Полупроницаемая мембрана — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Полупроницаемая мембрана

Cтраница 1

Полупроницаемые мембраны и, следовательно, мембранные явления чрезвычайно распространены в живой природе. Так, клеточные или плазменные мембраны отделяют внутреннюю часть любой живой клетки от окружающей среды. Составы растворов внутри и снаружи клеток различны, а сами мембраны обладают избирательной проницаемостью.  [1]

Полупроницаемая мембрана — перегородка, пропускающая малые по размеру молекулы растворителя, но не пропускающая крупные молекулы растворенного вещества. Перенос растворителя через мембрану обусловлен различием химических потенциалов растворителя по обе сторокы мембраны и связан с осмотическим давлением. Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос. В этом случае создаются условия осмотического равновесия — динамического равновесия, при котором скорости диффузии в прямом и обратном направлении равны. Превышение избыточного давления над осмотическим может привести к отрицательному осмосу — обратной диффузии растворителя.  [2]

Полупроницаемая мембрана не является существенной помехой этому потоку.  [4]

Полупроницаемая мембрана — это тонкая пленка, проницаемая для растворителя и непроницаемая для растворенного вещества. Это явление названо осмосом.  [5]

Полупроницаемые мембраны бывают пористыми и непористыми.  [6]

Полупроницаемые мембраны обладают замечательным свойством — пропускать одни вещества и задерживать другие. Для использования в крупных промышленных установках разработаны четыре основных типа аппаратов i для мембранного разделения: с трубчатыми мембранными элементами; типа фильтр-пресса с плоскокамерными мембранными элементами; с мембранами в виде полых волокон; с рулонными или спиральными мембранными элементами.  [8]

Полупроницаемые мембраны могут быть пористыми и непористыми. Поэтому такие мембраны часто, называют диффузионными.  [9]

Полупроницаемые мембраны разделяют на две группы: пористые и непористые. Пористые полимерные мембраны получают обычно путем удаления растворителей или вымыванием предварительно введенных добавок из растворов полимеров при их формовании. Полученные таким способом мембраны имеют тонкий ( 0 25 — 0 5 мкм) поверхностный слой на микропористой подложке толщиной 100 — 200 мкм. Процесс мембранного разделения осуществляется в поверхностном активном слое, а подложка обеспечивает механическую прочность мембраны.  [10]

Полупроницаемая мембрана, выполненная в виде капилляра.  [11]

Полупроницаемая мембрана, для изготовления которой используется облученная тяжелыми ионами полимерная пленка.  [12]

Полупроницаемые мембраны используются в коллоидной химии не только для измерений осмотического давления, но и для очистки коллоидных растворов путем диализа и ультрафильтрации. Содержание коллоидных частиц при этом остается постоянным, так как мембрана непроницаема для них, а низкомолекулярные вещества ( электролиты, органические вещества) постепенно диффундируют в воду и удаляются; в результате происходит очистка коллоидного раствора. Степень очистки ограничивается устойчивостью коллоидных частиц или процессами их гидролиза при удалении электролитов.  [13]

Полупроницаемая мембрана представляет собой перегородку, имеющую настолько небольшие отверстия, что через них могут проходить только молекулы растворителя, а молекулы растворенного вещества не проходят. Удобные полупроницаемые перегородки изготовляют из неглазурованного фарфора, в порах которого осаждается ферроцианид меди Cu2Fe ( CN) 6; такие мембраны достаточно прочны и поэтому выдерживают высокие давления.  [14]

Полупроницаемые мембраны используются в коллоидной химии не только для измерения осмотического давления, но и для очистки коллоидных растворов путем диализа и ультрафильтрации.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА — это… Что такое ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА?



ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА

ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА, тонкая пластинчатая перегородка, пропускающая РАСТВОРИТЕЛЬ (например, воду) и не пропускающая крупные молекулы РАСТВОРИМЫХ ВЕЩЕСТВ (таких как соль или сахар). Пропускающая способность зависит от диаметра растворенного вещества и природы мембраны. Среди простых полупроницаемых мембран можно назвать палладиевую фольгу, свиной пузырь, фер-роцианид меди и стенки клеток растений и животных. см. также осмос.

Научно-технический энциклопедический словарь.

• ПОЛУПРОЗРАЧНЫЙ
• ПОЛУШАРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Смотреть что такое «ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА» в других словарях:

• полупроницаемая мембрана — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN semipermeable membrane …   Справочник технического переводчика

• полупроницаемая мембрана — pusiau pralaidi membrana statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. semipermeable membrane vok. semipermeable Membran, f rus. полупроницаемая мембрана, f pranc. membrane semi perméable, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

• полупроницаемая мембрана — puslaidė membrana statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Membrana, praleidžianti tik tam tikrų matmenų daleles. atitikmenys: angl. semipermeable membrane vok. Diaphragma, n; halbdurchlässige Membrane, f rus. полупроницаемая… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• полупроницаемая мембрана — puslaidė membrana statusas T sritis chemija apibrėžtis Membrana, praleidžianti tik tam tikro dydžio daleles. atitikmenys: angl. semipermeable membrane rus. полупроницаемая мембрана …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

• полупроницаемая мембрана — puslaidė membrana statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. semipermeable membrane vok. semipermeabele Membrane, f rus. полупроницаемая мембрана, f pranc. membrane semi perméable, f …   Fizikos terminų žodynas

• ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА — мембрана, через которую могут диффундировать обычно лишь молекулы растворителя. ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ ОБОЛОЧКА оболочка, легко пропускающая воду (растворитель) и не пропускающая растворенных в ней веществ …   Словарь ботанических терминов

• полупроницаемая мембрана — мембрана, проницаемая для молекул (ионов) растворителя и не проницаемая для молекул (ионов) растворенных веществ; свойствами П. м. обладают многие биологические мембраны; П. м. используются в некоторых медицинских приборах и аппаратах (напр., в… …   Большой медицинский словарь

• Полупроницаемая мембрана — У этого термина существуют и другие значения, см. Мембрана Схематичное изображение частично проницаемой мембраны во время гемодиализа, где красным изображена кровь, синим жидкость, а желтым мембрана. Частично проницаемая мембрана искусственная… …   Википедия

• мембрана анизотропная — Полупроницаемая мембрана, имеющая неоднородную по толщине структуру с более плотным верхним (активным) слоем. [РХТУ им. Д.И. Менделеева, кафедра мембранной технологии] Тематики мембранные технологии Синонимы мембрана ассиметричная …   Справочник технического переводчика

• мембрана изотропная — Полупроницаемая мембрана, имеющая однородную структуру во всех измерениях. [РХТУ им. Д.И. Менделеева, кафедра мембранной технологии] Тематики мембранные технологии Синонимы мембрана однородная …   Справочник технического переводчика

dic.academic.ru

Мембраны полупроницаемые

Мембрана (полупроницаемая мембрана) — Процесс перегородка, обладающая свойством пропускать мембранного преимущественно определенные компоненты разделения газовых или жидких смесей. Это свойство, в свою очередь, обусловлено различием в одном или нескольких параметрах компонентов смеси — молекулярной массе, размере или форме частиц, электрическом заряде, растворимости, скорости диффузии и др.[ …]

Полупроницаемость клеточной стенки и цитоплазматической мембраны обусловливают осмотические свойства клеток микроорганизмов. Все микроорганизмы обладают внутриклеточным осмотическим давлением. При внесении бактерий, дрожжей и актиномицетов в концентрированные растворы солей или сахаров у них наблюдается явление плазмолиза. При этом внешнее осмотическое давление намного превышает внутреннее. Внутреннее осмотическое давление бактерий равно 3—6 атм, оно вдвое ниже, чем в клетках животных. Это связано с большей проницаемостью оболочки бактерий по сравнению с оболочками клеток высших животных.[ …]

Полупроницаемая цитоплазматическая мембрана апермиев животных, несущая электрический заряд, образует гидратную оболочку из связанных молекул воды. Оболочка осуществляет функцию избирательности проницаемости цитоплазматической мембраны и препятствует агглютинации спермиев в физикохимических и имунно-биологических реакциях (Осташко, Чумаков, 1969).[ …]

Полупроницаемые мембраны этой фирмы представляют модифицированный ацетат целлюлозы, нанесенный на внутреннюю поверхность труб из слоев бумаги и полиэфирных смол.[ …]

Полупроницаемые мембраны изготавливают из различных полимерных материалов, а также стекла, керамики и металлов. Основными требованиями, предъявляемыми к мембранам, являются высокая разделяющая способность (селективность), высокая удельная производительность (проницаемость), химическая стойкость к действию среды разделяемой смеси, сохранение стабильности свойств при длительной эксплуатации, механическая прочность, отвечающая условиям монтажа, транспортировки и хранения мембран, термостойкость и низкая стоимость.[ …]

Мембрана (от лат. membrana — перепонка) — тонкая пленка или пластинка, обычно закрепленная по контуру; осмос (от греч. osmos -толчок, давление) — односторонняя диффузия воды через полупроницаемую перегородку (мембрану), отделяющую раствор от чистой воды или раствора меньшей концентрации; ультрафильтрация (от лат. ultra -сверх, за пределами) — разделение растворов и коллоидных систем с помощью полупроницаемых мембран в специальных аппаратах под давлением 0,1 — 0,8 МПа.[ …]

Кроме полупроницаемых блоков в опреснительных установках, работающих по принципу обратного осмоса,; используются также устройства для предварительной обработки воды, насосы для обеспечения рабочего давления, резервуары и приспособления для очистки и промывки и система для удаления рассола. Предварительная обработка заключается в удалении взвешенных твердых частиц посредством фильтрования или пропуска воды через насадки из активного угля (для предотвращения засорения мембран). Она может также сводиться к регулированию значения pH и добавлению гексаметафосфата натрия для уменьшения осаждения солей. После опреснения иногда требуется дальнейшая обработка для стабилизации очищенной воды, таю как углекислый газ может проходить через мембраны вместе с водой. Для удаления растворенных газов используются аэраторы или вакуумная дегазация, а для окончательного регулирования pH вводятся добавки извести и кальцинированной соды. Чтобы поддерживать высокую пропускную способность мембраны, необходимо проводить периодическую очистку ее поверхности. Для удаления любого скопления ионов металлов, осадков солей или органических веществ блоки промывают кислотой и очистительными агентами.[ …]

Идеальиая полупроницаемая мембрана пропускает молекулы воды и не пропускает молекулы растворенного вещества. В 1877 г. немецкий физиолог Пфеффер приготовил искусственную полупроницаемую мембрану. Для этого в пористый фарфоровый сосуд валивали раствор медного купороса и помещали в другой сосуд, в свою очередь заполненный раствором ферроциаппда калия. В порах первого фарфорового сосуда растворы соприкасались и реагировали друг с другом. В результате в порах образовалась пленка из ферроциадида меди (Си2Ре(СК)б), которая обладала полупроиицаемостью. Таким образом была создана как бы модель клетки: полупроницаемая пленка имитировала цитоплазму, а стенки сосуда — нектоцеллюлозную оболочку. Сосуд, в порах которого образовалась полупроницаемая мембрана, ваполиепньш раствором сахарозы, помещали в воду. Присоединяя к сосуду мапометр, измеряли силу давления, с которой вода поступала в раствор.[ …]

Эффективность полупроницаемой мембраны для умягчения воды определяется высокими значениями селективности и водопроницаемости, которые она должна сохранять в течение продолжительного времена работы.[ …]

Механизм полупроницаемости мембраны в соответствии с гипотезой Сурираджана.

Массообмен через полупроницаемые мембраны применяют для разделения смесей, очистки и концентрирования растворов, выделения высокомолекулярных соединений из растворов, содержащих низкомолекулярные компоненты, при обработке воды и водных растворов, очистке сточных вод, а также разделения газовых смесей, например, выделения кислорода из воздуха, получения обогащенного кислородом воздуха, выделения гелия и диоксида серы из природного газа и т. п.[ …]

В качестве материала для полупроницаемых мембран чаще всего используют ацетилцеллюлозу. Применяют мембраны из полиамидов, полифура-нов, полиакрилонитрилов, полидиметилсилоксанов, мембраны из полиэтилена различной плотности и др. Одной из наиболее перспективных является мембрана на основе сополимера N-винилпирролидона с метилметкрилатом; ее селективность определяется структурой и формой молекулы растворенного вещества, причем сферические молекулы задерживаются хуже, чем линейные [5].[ …]

Использование полимерных полупроницаемых мембран относится к наиболее перспективным методом извлечения и концентрирования загрязняющих веществ при анализе больших проб воды. Преимущества мембранных методов — минимальное воздействие на состав проб, сильная зависимость результатов эксперимента от легко регулируемых факторов (форма ячейки, материал и пористость мембраны, давление, температура и др.) и как следствие — высокие коэффициенты концентрирования (извлечения) и при необходимости — фракционирование выделенных веществ по молекулярной массе или другим свойствам.[ …]

Так как цитоплазматическая мембрана обладает свойствами полупроницаемой оболочки, то в клетке создается повышенное осмотическое давление. Благодаря этому микробная клетка всасывает необходимые для ее жизни питательные вещества из окружающей питательной среды. Если питательные вещества находятся в окружающей среде в коллоидном состоянии, то поступить в клетку они смогут лишь после их расщепления. Такое расщепление питательных веществ осуществляется ферментами, которые микроорганизмы выделяют в окружающую среду, т. е. эктоферментами.[ …]

Трубчатый модуль состоит из полупроницаемой мембраны и жесткого дренажного каркаса в форме трубы. Трубки изготовляют различных диаметров от 0,5 до 2,5 см. Модули составляют из последовательно и параллельно соединяемых элементов. К недостаткам трубчатых систем можно отнести сравнительно высокие капитальные и эксплуатационные расходы. Аппараты с трубчатыми фильтрующими элементами применяют для процесса ультрафильтрации.[ …]

Разделение веществ при помощи мембраны под давлением получило название ультрафильтрации и обратного осмоса. Под методом обратного осмоса понимают принудительное фильтрование растворов через полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы растворителя и задерживающие молекулы или ионы растворенных веществ. Явление осмоса распространено в природе и связано с самопроизвольным переходом растворителя через полупроницаемую перегородку.[ …]

Движение молекул через полупроницаемую мембрану. а — начало осмотического переноса; б — равновесное состояние; в — обращенный осмос под внешним давлением. 1—чистая вода; 2 — раствор электролита; 3 — мембрана.

Процесс переноса вещества через полупроницаемые мембраны клеток может быть осуществлен двумя путями: растворением диффундирующего вещества в материале мембраны, благодаря чему оно проходит внутрь клетки или присоединением проникающего вещества к специфическому белку-переносчику, растворением образующегося комплекса и диффузией его внутрь клетки, где комплекс распадается и белок-переносчик высвобождается для совершения нового цикла.[ …]

Характеристика разделения маслосодержащих сточных вод и раствора №С1 на мембранах из полупроницаемых ацетатцеллюлозных пленок, изготавливаемых в промышленном масштабе, показана в табл. 29.[ …]

Обратный осмос зависит от свойств полупроницаемой мембраны, через которую может пройти только вода, но не соль: кроме того, на раствор извне оказывается такое давление, чтобы вода проходила через мембрану, а соль оставалась. Поэтому основная трудность состоит в том, чтобы полупроницаемая мембрана оказалась механически достаточно прочной. Обычно мембрану поддерживает специальная оправа.[ …]

При электродиализе полупроницаемая мембрана также пропускает воду, но задерживает соли. В то время как при обратном осмосе прохождение воды через мембрану обусловлено физическим давлением на солевой раствор, при электродиализе это действие оказывает электрическое поле.[ …]

Приведем существующую классификацию полупроницаемых мембран, применяемых при осуществлении процессов обратного осмоса и ультрафильтрации (рис. 6.36). Указанные мембраны могут быть; пористыми и непористыми, причем последние являются квази-гомогенными гелями, через которые растворитель и растворенные вещества проникают под действием градиента концентраций (молекулярная диффузия), поэтому такие мембраны получили название диффузионных.[ …]

Белки как коллоиды не могут проходить через полупроницаемые-мембраны и, оставаясь в кровяном русле, «притягивают» воду и удерживают ее в крови соответственно величине онкотического давления.[ …]

Большое распространение для очистки поверхности полупроницаемых мембран и для восстановления их свойств получили химические способы, заключающиеся в обработке мембран и промывке модулей растворами различных реагентов. Эффективность этих способов зависит от правильного подбора реагента, предназначенного для перевода отложений в растворимую форму. Для решения вопроса о применимости какого-либо вещества для промывки модуля необходимо знать структуру и состав загрязнений, которые отложились на поверхности мембраны, а также стойкость мембран в растворах этого вещества.[ …]

Основной частью аппаратов мембранного разделения являются полупроницаемые мембраны, которые в значительной мере определяют технологические показатели процесса, а также технические и эксплуатационные характеристики аппаратов. Полупроницаемая мембрана — это перегородка, обладающая свойством пропускать преимущественно определенные компоненты жидких или газообразных смесей.[ …]

За счет давления 0,5 МПа вода и растворенные соли цроходят через полупроницаемые мембраны и отводятся в сборный коллектор фильтрата. Концентрат органических веществ возвращается на ЭЛОУ.[ …]

Интересные данные получены В. И. Миненко. Два сосуда разделялись полупроницаемой мембраной, например пленкой коллодия (рис. 36). В сосуды наливался раствор хлористого кальция, обычный и омагниченный, и измерялась сила тока при перемещении анода и катода из одного сосуда в другой. Оказалось, что при этом фиксируется разная сила тока. Следовательно, ионы, находящиеся в обычном и омагниченноы растворе, по-разному проходят сквозь поры мембраны, т. е. обладают различной «гидратной шубой».[ …]

Важнейшей составной частью большинства этих электродов является полупроницаемая мембрана — тонкая пленка, отделяющая внутреннюю часть электрода (внутренний раствор) от анализируемого и обладающая способностью пропускать преимущественно ионы только одного вида [16].[ …]

Основным элементом технологической мембранной установки является полупроницаемая мембрана. Ее свойства, в частности размер пор, определяют уровень разделения жидких систем. Кроме того, для реализации мембранного процесса требуется создание определенного перепада давления над мембраной и под ней. В обратноосмотических установках используют мембраны с размером пор [ …]

Аппараты с трубчатыми фильтрующими элементами (рис. 14.18 б) состоят из полупроницаемой мембраны и дренажного каркаса, выполненного в виде трубки диаметром 6-30 мм, где мембрана может находиться на ее внутренней или наружной поверхности, а также с обеих сторон. Основным достоинством таких аппаратов является малая концентрационная поляризация и незначительное загрязнение поверхности мембран ввиду высокой скорости потока (0,9-12 м/с). Кроме того они обладают малой материалоемкостью, незначительным гидравлическим сопротивлением, механической прочностью, простотой конструкции. Основной недостаток — малая удельная рабочая поверхность мембран (200-300 м2/м3), более сложная их замена.[ …]

Для очистки технологических растворов могут быть использованы ацетатные полупроницаемые полые волокна, а также полупроницаемые волокна на основе ароматических полиамидов, устойчивые в агрессивных средах. Полупроницаемые мембраны практически полностью задерживают высокомолекулярные органические вещества, красители и поверхностно-активные вещества. Степень очистки от неорганических примесей, например сульфатов натрия и цинка, составляет 70— 90%.[ …]

Обратным осмосом и ультрафильтрацией называют процессы фильтрования растворов через полупроницаемые мембраны под давлением, превышающим осмотическое. Мембраны пропускают молекулы растворителя, задерживая растворенные вещества. При обратном осмосе отделяются частицы (молекулы, гидратированные ионы), размеры которых не превышают размеров молекул растворителя. При ультрафильтрации размер отдельных частиц на порядок больше. Таким образом, от обычной фильтрации такие процессы отличаются отделением частиц меньших размеров.[ …]

Помимо применения источников с ионизацией при атмосферном давлении возможно использование полупроницаемой мембраны. Как было описано выше, полупроницаемая метил-•силиконовая мембрана оказалась очень эффективной в ГХ — МС-методе. Однако если при ГХ — МС-анализе коэффициент обогащения, достигаемый одноступенчатым сепаратором, вполне удовлетворителен, то для сочетания жидкостного хроматографа и масс-спектрометра он должен быть равен нескольким тысячам. С другой стороны, растворители, применяемые в 5кидкостной хроматографии, способны проникать через ме-тилсиликоновый полимер. Поэтому в данном случае следует применять специфические мембраны. В работе [427] показана возможность использования трехступенчатого метилсиликоно-вого сепаратора в сочетании с колонкой с обращенной фазой и низкополярным растворителем. К этому следует, однако, добавить, что температурные ограничения при применении мембранных обогатителей крайне нежелательны при использовании их в сочетании ЖХ — МС.[ …]

Установлено, что полимерные пленки, выпускаемые промышленностью для ультрафильтрации, ионного обмена [158, 169, 170], а также мембраны из коллодия, желатины, целлюлозы и других материалов [171, 1721 не пригодны для обратного осмоса. Полупроницаемые мембраны, полученные Рейде и Спенсером 1173], имеют хорошую селективность, но малую проницаемость (0,4 л/м ч при давлении 40 am). Мембраны, приготовляемые по специальной прописи из смеси ацетатцеллюлозы, ацетона, воды, перхлората магния и соляной кислоты (соответственно 22,2; 66,7; 10,0; 1,1 и 0,1 весовых процента), позволяют опреснять воду с 5,25 до 0,05% NaCl и имеют проницаемость 8,5—18,7 л!м2 ■ ч при рабочем давлении 100—140 am [158, 174], срок их службы не менее 6 месяцев [175]. 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 1192], обратный осмос может стать конкурентноспособным с другими способами опреснения воды при повышении проницаемости мембран до 5 м31мг в сутки.[ …]

Этот метод основан на фильтрации растворов под высоким давлением через соответственно приготовленные ацетилцеллюлозные мембраны на пористых трубах. При этом фильтрат имеет значительно меньшую концентрацию растворенных веществ, чем в исходном растворе. Метод опреснения воды гиперфильтрацией основан на фильтрации соленой воды через полупроницаемые мембраны, пропускающие воду, но задерживающие гидратированные ионы растворенных в воде солей.[ …]

Экспериментальная установка состоит из короткого металлического цилиндра диаметром около 200 мм, к обоим торцам которого прижаты две полупроницаемые мембраны из ацетатной целлюлозы. Сборка выполнена с помощью! металлических щечек и стяжных шпилек, в щечках име-1 ются многочисленные отверстия для пропуска воды к мембранам. В стенке цилиндра есть выпускное отверстие диаметром 2 мм, плотно закрытое пробкой. Перед опытом в цилиндр заливалась вода соленостью 35 %0 и цилиндр помещался в бак с водопроводной водой. Под влиянием осмотического давления пресная вода из бака проникает через мембраны внутрь цилиндра и там повышается дав- , ление, в результате чего щечки цилиндра получают упру- ■ гую деформацию. Через заданное время пробка вынимается и вода под давлением фонтанирует из цилиндра. По высоте фонтана и времени выдержки определяется расход, давление и вычислялась мощность установки.[ …]

Распространение получает очистка методом обратного осмоса (гиперфильтрации), при котором очищаемые стоки непрерывно фильтруются под давлением через полупроницаемые мембраны разных видов, задерживающие частично или полностью молекулы или ионы растворенного вещества. Преимущества этого способа: простота аппаратуры, возможность работы при обычной температуре, очистка воды от неорганических, органических и бактериальных загрязнений, малая зависимость эффективности очистки от концентрации загрязнений, возможность использования ценных продуктов. Недостатками являются высокая стоимость мембран и их быстрая изнашиваемость.[ …]

Обратный осмос (ультрафильтрование) в последние годы применяется для извлечения из сточных вод неорганических растворимых и взвешенных веществ. Очистка этим методом основана на применении полупроницаемой мембраны из ацетилцеллюлозы. Эта мембрана пропускает воду, но задерживает растворенные вещества, соли и кислоты. На полупроизводственной установке производительностью в 30 м3 в сутки сточных вод этим методом достигнута высокая степень очистки (93,5—99,4%) [64]. Преимущества обратного осмоса перед другими методами очистки — низкая стоимость, сравнительно малые расходы электроэнергии, высокая эффективность (до 99% по отдельным веществам) [66—68]. Описан опыт применения на полуавтоматической установке обратного осмоса с полной рециркуляцией сточных вод на предприятиях гальванических и травильных; в водооборот включено 220 тыс. м3/год сточных вод [65].[ …]

Более перспективной мембранной технологией опреснения вод повышенной минерализации является обратный осмос (гиперфильтрация). Данный метод опреснения основан на явлении осмотического переноса, т. е. на фильтровании воды через набор полупроницаемых мембран, пропускающих молекулы воды, но задерживающих ионы солей. Сущность процесса можно представить следующим образом. Если полупроницаемой мембраной разделить растворы различной концентрации, то молекулы воды будут двигаться в сторону выравнивания концентраций, т. е. из более пресной воды в более соленую. Этот переход будет наблюдаться до тех пор, пока концентрация растворов по обе стороны мембраны не станет одинаковой. Однако при этом объем изначально более соленой воды увеличится. Разность уровней воды по обе стороны мембраны, соответствующая равновесной концентрации, и характеризует осмотическое давление. Совершенно очевидно, что для опреснения соленой воды необходимо процесс направить в другую сторону.[ …]

Примем среднюю соленость поды океана 35°/W), т. о. 35000 г/м3, ¿ = 1,65, Д=8 Дж/моль К, Т=300 К. Осмотическое давление такого раствора я0=2 389 464 Па, т. е. примерно 24 атм. Следовательно, в условиях средней солености океана возможно образование осмотического водопада высотой около 240 м. Полупроницаемая мембрана как бы создает для раствора водохранилище, подпертое плотиной высотой 240 м. Точнее, она сама играет одновре- менно роль такой плотины и насоса, накачивающего воду. При более высокой концентрации растворенной соли осмотическое давление будет еще выше. Например, для залива Кара-Богаз-Гол, соленость воды которого достигает 300 °/00, осмотическое давление будет примерно в 8,5 раз выше — — более 200 атм. Высокие значения осмотического давления открывают перспективы получения с его помощью значительной энергии.[ …]

Механизм изъятия органических веществ из сточных вод и их потребление микроорганизмами весьма сложен и в настоящее время еще недостаточно ясен. В целом весь этот процесс может быть разделен условно на три стадии: первая — массопередача органического вещества из жидкости к поверхности клетки; вторая — диффузия вещества через полупроницаемые мембраны, в необходимых случаях гидролиз органических загрязнений с образованием продуктов, способных диффундировать через мембраны клеток; третья — метаболизм диффундированных продуктов с выделением энергии и синтезом нового клеточного вещества.[ …]

Возможно использование для практики обратного осмоса в качестве защитного слоя поверх-ностно-активных веществ, которые хорошо известны в качестве антинакипинов в испарителях. Та же цель — предотвращение образования сплошного слоя отложений сульфата и карбоната кальция созданием защитного слоя и выноса микрокристаллов этих соединений из аппаратов — достигается при образовании динамической (намывной) мембраны на поверхности полупроницаемой обратноосмотической мембраны.[ …]

ru-ecology.info

Роль — полупроницаемая мембрана — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Роль — полупроницаемая мембрана

Cтраница 1

Роль полупроницаемой мембраны выполняет глинистая корка и приствольный слой пород, где под действием осмотического давления фильтрат ( вода) может проникать в породу, если минерализация поровой воды выше, чем в буровом растворе. При этом происходит увлажнение породы, возникают внутренние напряжения за счет небольшого перепада осмотического давления в скважине и пласте, связи между частицами ослабляются, объем увеличивается и происходит обвал. Причем, полупроницаемость глины обусловлена ее заряженностью, т.е. наличием двойного электрического слоя ( ДЭС) на поверхности контактных участков. При этом сначала диффундируют в глины анионы ОН, имеющие отрицательный заряд, затем катионы, которые совершают перенос жидкости. Например, в обычной воде глина разрушается через 12 часов, вода NaOH — через 2 часа, вода 10 % NaCl — через 6 часов, вода 10 % КС1 100 часов. Устойчивость глин при вводе КС1 объясняется высокой подвижностью иона калия, который нейтрализует отрицательный заряд анионов и самой породы, предотвращая работу осмотического насоса.  [1]

При этом роль полупроницаемой мембраны играет кольматаци-онная корка против проницаемых пород или пленка бурового раствора, нефти и высокомолекулярного вещества против непроницаемых пластов. Осмотическое давление может достигать нескольких мегапаскалей.  [2]

В опыте Г роль полупроницаемой мембраны играет слой насыщенного водой фенола; сквозь него не способны пройти частицы растворенного вещества ( нитрата кальция), в то время как молекулы растворителя из верхнего слоя проникают легко. Для большей наглядности опыт Г следует демонстрировать с двумя пробирками. В одной пробирке — свежеприготовленные растворы перед началом лекции, в другой — те же растворы, но приготовленные примерно сутки назад.  [3]

Стенки клеток в организме играют роль полупроницаемой мембраны. При введении гипотонических растворов ( с меньшим осмотическим давлением) происходит гемолиз ( разбухание) и в дальнейшем разрушение клеточной оболочки в результате проникновения жидкости извне. Очевидно, что растворы для инъекций должны иметь осмотическое давление, близкое жидкостям биологической системы. Растворы с равным осмотическим давлением называются изотоническими.  [4]

Этот процесс подобен осмотическому давлению, причем роль полупроницаемой мембраны играет здесь капилляр или трубка, заполненная порошком. Очевидным следствием этого объяснения, принадлежащего Тисса, является предсказание обратного эффекта, состоящего в том, что при продавливании гелия через тонкий капилляр он должен обогащаться сверхтекучей компонентой и температура его должна падать. Следует отметить, что это предсказание действительно предшествовало открытию механокалорического эффекта, о котором шла речь ранее.  [5]

На пробке при помощи резинового кольца укрепляется мешочек 4, играющий роль полупроницаемой мембраны; для герметичности место соединения промазывается коллодием. Мешочек приготавливается из пергамента или коллодия ( стр.  [7]

На пробке при помощи резинового кольца укрепляется мешочек 4, играющий роль полупроницаемой мембраны; для герметичности место соединения промазывается коллодием. Мешочек приготавливается из коллодия, целлофана или др. полимерного материала ( стр.  [9]

Более того, лабораторные и промысловые данные позволяют считать, что глины, глинистые сланцы и даже глинистые алевролиты [14] также играют роль полупроницаемых мембран. В связи с этим осмотические перетоки наблюдаются в интервалах залегания как непроницаемых глин, содержащих поровую воду, так и проницаемых водоносных пластов. Осмотические перетоки по своему действию на состояние системы скважина — пласт аналогичны фильтрации дисперсионной среды, рассмотренной ранее. Так же как и фильтрация, осмос вызывает уменьшение объема и массы покоящегося бурового раствора в скважине, его за-густевание. Все это приводит к разгрузке определенной части гидростатического давления на ограничивающие поверхности и появлению притока газа в результате местного снижения давления.  [10]

Если перегородить поверхность жидкости пластинкой, касающейся поверхности жидкости, но не смачивающейся жидкостью ( например, полоской парафинированной бумаги), так, как это делала Покельс ( рис. 59), и нанести незначительное количество нерастворимого вещества на поверхность по одну сторону перегородки, последняя будет играть роль идеальной полупроницаемой мембраны.  [11]

В разделяющих слоях, представленных некоторыми тонкодисперсными глинистыми породами ( в частности, монт-мориллонитовыми глинами), молекулярная диффузия может и не проявляться в сколько-нибудь существенной мере, и определяющими оказываются осмотические процессы. Такие слои играют роль полупроницаемой мембраны, не пропускающей ионы ( заряженные частицы) растворенных в воде соединений, но не задерживающей нейтральные молекулы воды. При этом, например, в ситуации, изображенной на рис. 6.9, осмотические силы, обусловленные разницей химических потенциалов и направленные на выравнивание концентраций солей по обе стороны мембраны ( разделяющего слоя), будут вызывать результирующий лоток пресной воды из верхнего пласта в нижний. Возникновение разности напоров между верхним и нижним пластом означает появление в разделяющем слое гидравлического градиента, направленного против потока пресной воды.  [12]

Вторая теоретическая концепция, нашедшая широкое применение для описания ионообменных процессов, базируется на рассмотрении обмена как мембранного равновесия. В этом случае роль полупроницаемой мембраны играет граница раздела ионит — раствор, через которую могут свободно проникать обменивающиеся ионы и молекулы растворителя, но не проникают полимерные ионы. Считается, что проникновение растворителя в ионит ограничивается механическим напряжением полимерных цепей, создающим эффект, аналогичный избыточному давлению.  [13]

Хитин является пленко — и волокнообразующим полимером. Хитиновые оболочки кроме опорной функции выполняют также роль полупроницаемых мембран, регулирующих водообмен организмов насекомых с окружающей средой. Хитин нерастворим в воде, спиртах, кетонах, в других органических растворителях.  [14]

Клеточный сок растений характеризуется осмотическим давлением от 5 до 10 атм. Солончаковые почвы развивают осмотическое давление 12 5 атм, а чернозем — всего лишь 2 5 атм. Плазматическая мембрана клеток играет роль полупроницаемой мембраны. Поскольку солончаковая почва содержит более концентрированные растворы солей ( имеет большое осмотическое давление), то вода покидает клетки растения. В результате цитоплазма клетки отслаивается, а растение погибает. На черноземе картина иная — вода из почвы поступает в клетку и разбавляет теперь уже более концентрированный раствор в клетке. Растение хорошо впитывает влагу и развивается. Однако, если испарение и расход влаги недостаточны ( длительное время стоит сырая и холодная погода), то при избытке влаги клетка растения может лопнуть.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Применение — полупроницаемая мембрана — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Применение — полупроницаемая мембрана

Cтраница 1

Применение полупроницаемых мембран может дать значительный эффект при сочетании с ректификацией, адсорбцией, экстракцией и др. К мембранным методам разделения ( разделяемая смесь соприкасается с полупроницаемой мембраной) относятся обратный осмос, ультрафильтрация, микрофильтрация, диализ, электродиализ, испарение через мембрану и др. Вследствие особых свойств полупроницаемых мембран прошедшее через них вещество обогащается или обедняется одним или несколькими компонентами настолько полно, что продукт практически не содержит примесей, задерживаемых мембраной. И наоборот, применяя тот или иной мембранный метод разделения, можно получать в смеси перед мембраной компонент практически без примесей вещества, проходящего через мембрану.  [1]

Весьма эффективно применение полупроницаемых мембран в пищевой промышленности. Так, сахарные заводы используют значительные количества топлива для упаривания сахарного сиропа с 15 % — ной до 40 % — ной концентрации. Применение для этих целей мембран дает возможность существенно экономить энергетические ресурсы. Концентрирование сахарных сиропов может быть осуществлено с помощью советских мембран типа Владипор марки МГА [11], марки ООМ-89 [ 8, с.  [2]

Многочисленные области применения полупроницаемых мембран объясняют ту интенсивность, с которой в последние 10 — 15 лет ведутся исследования в области мембранных методов разделения и технологии получения мембран.  [3]

На этом основано применение полупроницаемых мембран, обычно являющихся типичными студиями, для разделения многокомпонентных жидких или газовых смесей. Примером практического использования полимерных полупроницаемых мембран является диализ, при котором небольшие молекулы или ионы легко диффундируют через мембрану, а крупные коллоидные частицы или макромолекулы задерживаются.  [4]

Расчеты показывают, что применение полупроницаемых мембран может дать значительный экономический эффект в сложившихся традиционных производствах. Оно открывает широкие возможности для создания принципиально новых, простых и малоэнергоемких технологических схем, улучшения качества продукции и позволяет использовать вторичные сырьевые ресурсы и отходы. А тот эффект, который может дать широкое применение мембранных методов в технологии для решения, например, важнейшей проблемы современности — защиты окружающей среды от загрязнений, — даже трудно оценить.  [5]

Оба метода основаны на применении полупроницаемых мембран, которые свободно пропускают одни компоненты раствора ( обычно молекулы или ионы растворителя и других низкомолекулярных веществ) и не пропускают ( или ограниченно пропускают) частицы дисперсной фазы.  [6]

Оба метода основаны на применении полупроницаемых мембран, которые свободно пропускают одни компоненты раствора — обычно молекулы или ионы растворителя и других низкомолекулярных веществ — и не пропускают ( или ограниченно пропускают) частицы дисперсной фазы.  [7]

Такой процесс, связанный с применением полупроницаемой мембраны, уже был разобран в гл.  [8]

Расчеты и накопленный фактический материал показывают, что применение полупроницаемых мембран может дать значительный экономический эффект в сложившихся традиционных производствах, открывают широкие возможности для создания принципиально новых, простых и малоэнергоемких технологических схем ( особенно при сочетании с такими широко распространенными методами разделения, как дистилляция, адсорбция, экстракция и пр. А тот эффект, который может дать широкое применение обратного осмоса и ультрафильтрации для решения, например, важнейшей технической и экологической проблемы современности — защиты окружающей среды от загрязнений, даже трудно переоценить.  [9]

Расчеты и накопленный большой фактический материал показывают, что применение полупроницаемых мембран может дать значительный экономический эффект в сложившихся традиционных производствах, открывает широкие возможности для создания принципиально новых, простых, малоэнергоемких и социально оправданных технологических схем ( особенно при сочетании с такими широко распространенными методами разделения, как дистилляция, адсорбция, экстракция и пр.  [10]

Гипер — и ультрафильтрация являются родственными процессами, осуществление которых связано с применением полупроницаемых мембран и преодолением осмотического давления жидких смесей.  [11]

Последнее время для обессоливания ( деминерализации) воды и для ее очистки от других примесей все шире начинает применяться метод обратного осмоса. Его развитие сдерживалось необходимостью применения полупроницаемых мембран, стойких к высоким давлениям и способных достаточно быстро пропускать растворитель.  [12]

Оба метода основаны на применении полупроницаемых мембран, которые свободно пропускают одни компоненты раствора — обычно молекулы или ионы растворителя — и не пропускают ( или ограниченно пропускают) частицы дисперсной фазы. Мембраны принято рассматривать как пористые структуры, пронизанные капиллярами неправильной формы.  [13]

Обратный осмос ( ультрафильтрование) в последние годы применяется для извлечения из сточных вод неорганических растворимых и взвешенных веществ. Очистка этим методом основана на применении полупроницаемой мембраны из ацетилцеллюлозы. Эта мембрана пропускает воду, но задерживает растворенные вещества, соли и кислоты.  [14]

Осмотические явления, связанные с присутствием полиэлектролитов, в значительной степени определяют распределение воды и растворенных веществ в тканях живых организмов, а также перенос этих веществ через многочисленные полупроницаемые перегородки — оболочки клеток, стенки кровеносных сосудов и пищеварительного тракта и др. Отметим, что подобные полупроницаемые мембраны, через которые могут диффундировать молекулы дисперсионной среды, но не крупные молекулы и коллоидные частицы, являются коллоидными системами и служат объектом разносторонних коллоидно-химических исследований ( гл. Определение осмотического давления также основано на применении полупроницаемых мембран.  [15]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана — это оболочка клетки, выполняющая следующие функции: разделение содержимого клетки и внешней среды, избирательный транспорт веществ (обмен с внешней для клетки средой), место протекания некоторых биохимических реакций, объединение клеток в ткани и рецепция.

Клеточные мембраны подразделяют на плазматические (внутриклеточные) и наружные. Основное свойство любой мембраны — полупроницаемость, то есть способность пропускать только определенные вещества. Это позволяет осуществлять избирательный обмен между клеткой и внешней средой или обмен между компартментами клетки.

Плазматические мембраны — это липопротеиновые структуры. Липиды спонтанно образуют бислой (двойной слой), а мембранные белки «плавают» в нем. В мембранах присутствует несколько тысяч различных белков: структурные, переносчики, ферменты и др. Между белковыми молекулами имеются поры, сквозь которые проходят гидрофильные вещества (непосредственному их проникновению в клетку мешает липидный бислой). К некоторым молекулам на поверхности мембраны присоединены гликозильные группы (моносахариды и полисахариды), которые участвуют в процессе распознавания клеток при образовании тканей.

Мембраны отличаются по своей толщине, обычно она составляет от 5 до 10 нм. Толщина определяется размерами молекулы амфифильного липида и составляет 5,3 нм. Дальнейшее увеличение толщины мембраны обусловлено размерами мембранных белковых комплексов. В зависимости от внешних условий (регулятором является холестерол) структура бислоя может изменяться так, что он становится более плотным или жидким — от этого зависит скорость перемещения веществ вдоль мембран.

К клеточным мембранам относят: плазмолемму, кариолемму, мембраны эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, лизосом, пероксисом, митохондрий, включений и т. д.

Липиды не растворимы в воде (гидрофобность), но хорошо растворяются в органических растворителях и жирах (липофильность). Состав липидов в разных мембранах неодинаков. Например, плазматическая мембрана содержит много холестерина. Из липидов в мембране чаще всего встречаются фосфолипиды (глицерофосфатиды), сфингомиелины (сфинголипиды), гликолипиды и холестерин.

Фосфолипиды, сфингомиелины, гликолипиды состоят из двух функционально различных частей: гидрофобной неполярной, которая не несет зарядов — «хвосты», состоящие из жирных кислот, и гидрофильной, содержащей заряженные полярные «головки» — спиртовые группы (например, глицерин).

Гидрофобная часть молекулы обычно состоит из двух жирных кислот. Одна из кислот предельная, а вторая непредельная. Это определяет способность липидов самопроизвольно образовывать двухслойные (билипидные) мембранные структуры. Липиды мембран выполняют следующие функции: барьерную, транспортную, микроокружение белков, электрическое сопротивление мембраны.

Мембраны отличаются друг от друга набором белковых молекул. Многие мембранные белки состоят из участков, богатых полярными (несущими заряд) аминокислотами, и участков с неполярными аминокислотами (глицином, аланином, валином, лейцином). Такие белки в липидных слоях мембран располагаются так, что их неполярные участки как бы погружены в «жирную» часть мембраны, где находятся гидрофобные участки липидов. Полярная (гидрофильная) же часть этих белков взаимодействует с головками липидов и обращена в сторону водной фазы.

Биологические мембраны обладают общими свойствами:

мембраны — замкнутые системы, которые не позволяют содержимому клетки и ее компартментов смешиваться. Нарушение целостности мембраны может привести к гибели клетки;

поверхностная (плоскостная, латеральная) подвижность. В мембранах идет непрерывное перемещение веществ по поверхности;

асимметрия мембраны. Строение наружного и поверхностного слоев химически, структурно и функционально неоднородно.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Полупроницаемая мембрана — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Полупроницаемая мембрана

Cтраница 3

Все полупроницаемые мембраны целесообразно подразделить на две основные группы: пористые и непористые.  [31]

Получаемая полупроницаемая мембрана легко разрушается. Поэтому все операции и наблюдения з этой работе нужно вести очень осторожно и только с неразрушенными пленками, охватывающими раствор полностью.  [32]

Свойство полупроницаемых мембран пропускать одни вещества и задерживать другие все более широко используется в последнее время для технологических целей в промышленности. ИОМ применяют в электродиализных и многих электрохимических процессах, а также для улавливания или выделения из растворов различных примесей.  [33]

Примерами полупроницаемых мембран могут быть клеточные перегородки животного или растительного происхождения. Искусственные полупроницаемые мембраны образуются, если два раствора встречаются в порах пористого материала.  [34]

Применение полупроницаемых мембран может дать значительный эффект при сочетании с ректификацией, адсорбцией, экстракцией и др. К мембранным методам разделения ( разделяемая смесь соприкасается с полупроницаемой мембраной) относятся обратный осмос, ультрафильтрация, микрофильтрация, диализ, электродиализ, испарение через мембрану и др. Вследствие особых свойств полупроницаемых мембран прошедшее через них вещество обогащается или обедняется одним или несколькими компонентами настолько полно, что продукт практически не содержит примесей, задерживаемых мембраной. И наоборот, применяя тот или иной мембранный метод разделения, можно получать в смеси перед мембраной компонент практически без примесей вещества, проходящего через мембрану.  [35]

Эффективность полупроницаемой мембраны для умягчения воды определяется высокими значениями селективности и водопроницаемости, которые она должна сохранять в течение продолжительного времени работы.  [36]

Для полупроницаемых мембран, когда в порах находится только растворитель ( С 0), Дя Дя о 7 ДС.  [38]

Роль полупроницаемой мембраны выполняет глинистая корка и приствольный слой пород, где под действием осмотического давления фильтрат ( вода) может проникать в породу, если минерализация поровой воды выше, чем в буровом растворе. При этом происходит увлажнение породы, возникают внутренние напряжения за счет небольшого перепада осмотического давления в скважине и пласте, связи между частицами ослабляются, объем увеличивается и происходит обвал. Причем, полупроницаемость глины обусловлена ее заряженностью, т.е. наличием двойного электрического слоя ( ДЭС) на поверхности контактных участков. При этом сначала диффундируют в глины анионы ОН, имеющие отрицательный заряд, затем катионы, которые совершают перенос жидкости. Например, в обычной воде глина разрушается через 12 часов, вода NaOH — через 2 часа, вода 10 % NaCl — через 6 часов, вода 10 % КС1 100 часов. Устойчивость глин при вводе КС1 объясняется высокой подвижностью иона калия, который нейтрализует отрицательный заряд анионов и самой породы, предотвращая работу осмотического насоса.  [39]

Для полупроницаемой мембраны уравнение ( 482) является условием равновесия для ионов, обменивающихся с мембраной. Ионы того же знака, что и противоионы, накапливаются в мембране, так как она имеет небольшой избыточный заряд того же знака, что и связанные ионы, и принимает соответствующий потенциал относительно раствора.  [40]

Разновидностью тонких полупроницаемых мембран являются полые полимерные волокна, имеющие внутренний диаметр 20 — 100 мкм при толщине стенки 10 — 50 мкм.  [42]

При электродиализе полупроницаемая мембрана также пропускает воду, но задерживает соли. В то время как при обратном осмосе прохождение воды через мембрану обусловлено физическим давлением на солевой раствор, при электродиализе это действие оказывает электрическое поле.  [43]

Необходимо использовать надежные полупроницаемые мембраны, полностью задерживающие макромолекулы, свободно пропускающие растворитель и абсолютно нерастворимые в нем.  [44]

Механизм действия полупроницаемых мембран недостаточно выяснен.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru