НЕИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ МЕМБРАН > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

НЕИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ МЕМБРАН

НЕИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ  ДЕГИДРАТАЦИЯ  МЕМБРАН

Котов В.В. Нетесова Г.В. Кузнецова И.В. Толстихина Л.Н. Статья в формате PDF 99 KB

Данные, полученные при неизотермической дегидратации мембран позволяют выявить как общее содержание сорбата, так и степень его связанности с отдельными фрагментами мембран. При этом становится возможным выявление различий между мембранами, отличающимися химическим строением и структурой образующих их макромолекул.

Получены термоаналитические кривые, описывающие процесс дегидратации ПАК мембраны. Для каждого образца регистрировалась интегральная (ТА) и дифференциальная (ДТА) кривые нагревания, интегральная (ТГ) и дифференциальная (ДТГ) кривые изменения массы при линейном подъёме температуры. Для всех исследуемых мембран с различным влагосодержанием в интервале температур 25-140ºС на кривых ДТА наблюдается эндоэффект, сопровождающийся изменением массы на кривых ТГ, что соответствует удалению растворителя из фазы мембраны. По термогравиметрическим кривым рассчитывали степень превращения a (отношение изменения массы к моменту времени t к общему изменению массы в конце процесса). Кривые ТГ в координатах «a-Т», построенные при дегидратации различных мембран имеют S-образный вид, что подтверждает сложный хаpaктер взаимодействия сорбата с мембраной и предполагает различную скорость выделения растворителя на разных стадиях дегидратации. Для более чёткого установления температурного интервала и количества растворителя, удаляемого примерно с одинаковой скоростью, строили график зависимости -lg a от 1/Т или -lg (1-α) - 1/Т. Данные зависимости являются ступенчатыми. Каждая ступень хаpaктеризует воду, различной степени связанности, удаленную с различной энергией активации.

В таблице  приведено распределение воды по степени связанности в мембранах и энергии активации процесса их дегидратации. Сравнение данных на примере мембраны МК-100 при расчётах с использованием моделей или согласно Аррениусу показывает значительные различия. При расчёте по моделям основное содержание воды в мембране в различных ионных формах составляет среднесвязанная, что не отражает реального процесса гидратации функциональных групп. Расчёт количества воды по степени связанности с использованием квазигомогенных представлений о мембранах (расчёт по Аррениусу) даёт более адекватные результаты.

Таблица 1.  Распределение сорбатов по степени связанности и энергии активации  дегидратации

Мембрана, ионная форма, раствор

Распределение сорбатов по ступеням дегидратации,

моль сорбата/моль

Энергия активации (Еа), кДж/моль

по Аррениусу

по моделям

по Аррениусу

по моделям

МК-100, Н+, Н2О

 

2,4

4,9

8,8

1,4

14,3

0,4

5,6

23,2

129,8

33,4

53,7

124,6

ПАК, Н+, Н2О

0,7

1,4

3,5

0,5

4,5

0,6

3,4

17,2

80,7

40,7

52,5

86,9

ПА-65, Na+, Н2О

 

1,6

4,0

9,6

0,8

12,6

1,8

4,4

17,8

96,2

50,3

63,2

101,7

ПА-55, Н+, Н2О

1,1

3,1

6,1

10,0

2,3

3,1

15,1

65,6

61,8

80,4

Представляется, что расчёт с использованием моделей даёт завышенные результаты, так как даже для слабосвязанной воды их значения выше, чем энергия водородных связей в свободной воде (19,2 кДж/моль). Энергия активации удаления среднесвязанной воды в этом случае больше данной величины. Что же касается сильносвязанной воды, то значения энергии активации дегидратации, раcсчитанные обоими методами находятся в удовлетворительном согласовании.

Таким образом, выявленные особенности дегидратации мембран позволяют сделать вывод о существовании сорбатов в трёх состояниях по степени взаимодействия с мембранами. Вода в мембранах в преобладающем количестве находится в гидратных оболочках фиксированных ионов и противоионов, а содержание среднесвязанной (свободная вода набухания) и особенно слабосвязанной (вода с разупорядоченной структурой) в мембранах гораздо меньше.



ПОДСТАНЦИЯ «КАШТАК» (учебный видеофильм)

ПОДСТАНЦИЯ «КАШТАК» (учебный видеофильм) Статья в формате PDF 97 KB...

21 07 2024 16:49:58

ПРОБЛЕМА ЗАМЕЩЕНИЕ ИМПОРТНЫХ ПОТОКОВ КАОЛИНА

ПРОБЛЕМА ЗАМЕЩЕНИЕ ИМПОРТНЫХ ПОТОКОВ КАОЛИНА Статья в формате PDF 121 KB...

20 07 2024 11:33:29

ОСНОВЫ МЕНЕДЖМЕНТА

ОСНОВЫ МЕНЕДЖМЕНТА Статья в формате PDF 279 KB...

19 07 2024 0:50:34

КЛАСТЕРНАЯ ТЕОРИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ГАЗОВ

КЛАСТЕРНАЯ ТЕОРИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ГАЗОВ Статья в формате PDF 128 KB...

18 07 2024 0:38:33

ОБРАЗЫ КУЛЬТУРНЫХ ЛАНДШАФТОВ В ТУРИЗМЕ

ОБРАЗЫ КУЛЬТУРНЫХ ЛАНДШАФТОВ В ТУРИЗМЕ Статья в формате PDF 109 KB...

17 07 2024 0:15:58

СТИМУЛИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РЕГИОНЕ

СТИМУЛИРОВАНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РЕГИОНЕ В статье рассмотрена категория «инновация», как экономическое явление, что позволило дополнить отраженные в научной литературе критерии классификации инноваций. Определено, что важнейшей формой оказания государственной поддержки инноваций является повышение эффективности государственных расходов. ...

16 07 2024 11:42:32

ПОИСК ОПТИМАЛЬНОГО СПОСОБА ХРАНЕНИЯ СБЕРЕЖЕНИЙ

ПОИСК ОПТИМАЛЬНОГО СПОСОБА ХРАНЕНИЯ СБЕРЕЖЕНИЙ Статья в формате PDF 281 KB...

13 07 2024 15:47:49

ДИАГНОСТИКА ПИЩЕВОЙ АЛЛЕРГИИ

ДИАГНОСТИКА ПИЩЕВОЙ АЛЛЕРГИИ Статья в формате PDF 245 KB...

12 07 2024 0:38:33

НОВЫЕ ИНГРЕДИЕНТЫ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

НОВЫЕ ИНГРЕДИЕНТЫ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Статья в формате PDF 112 KB...

06 07 2024 10:41:15

LASER ****L ACUPUNCTURA

LASER ****L ACUPUNCTURA Статья в формате PDF 102 KB...

01 07 2024 14:18:12

РЕЛЬЕФ ОКРЕСТНОСТЕЙ Г. КАДНИКОВА

РЕЛЬЕФ ОКРЕСТНОСТЕЙ Г. КАДНИКОВА Статья в формате PDF 87 KB...

27 06 2024 12:11:57

МАРГАНЕЦ В ПОРОДАХ, ПОЧВАХ, РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЮЖНОГО СКЛОНА БОЛЬШОГО КАВКАЗА

МАРГАНЕЦ В ПОРОДАХ, ПОЧВАХ, РАСТИТЕЛЬНОСТИ ЮЖНОГО СКЛОНА БОЛЬШОГО КАВКАЗА Выявлены особенности распределения Mn в породах, почвах, в дикорастущей растительности, в кормовой и плодово-овощной растительности агроландшафтов и в растительности колчеданных месторождений. ...

24 06 2024 21:46:42

МОДЕЛЬ И ЗАКОНЫ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

МОДЕЛЬ И ЗАКОНЫ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ СИСТЕМ Статья в формате PDF 1209 KB...

20 06 2024 13:45:38

СЕЛЕКЦИЯ И ГЕНЕТИКА PINUS SYLVESTRIS L. В ОСТРОВНЫХ БОРАХ

СЕЛЕКЦИЯ И ГЕНЕТИКА PINUS SYLVESTRIS L. В ОСТРОВНЫХ БОРАХ Статья в формате PDF 111 KB...

18 06 2024 7:26:46

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::