НЕИЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ МЕМБРАН
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.
Статья в формате PDF
129 KB...
04 12 2023 11:54:31
Статья в формате PDF
132 KB...
03 12 2023 22:46:53
Статья в формате PDF
107 KB...
02 12 2023 14:17:43
Статья в формате PDF
107 KB...
01 12 2023 13:34:13
30 11 2023 12:10:40
Статья в формате PDF
114 KB...
29 11 2023 18:35:34
Статья в формате PDF
115 KB...
28 11 2023 10:12:24
Статья в формате PDF
221 KB...
27 11 2023 21:10:24
Статья в формате PDF
102 KB...
26 11 2023 22:58:23
Статья в формате PDF
132 KB...
25 11 2023 5:15:52
24 11 2023 21:39:12
23 11 2023 6:24:37
Статья в формате PDF
119 KB...
22 11 2023 2:13:31
Статья в формате PDF
116 KB...
20 11 2023 1:54:50
Статья в формате PDF
121 KB...
19 11 2023 9:55:37
Статья в формате PDF
145 KB...
17 11 2023 9:17:14
Статья в формате PDF
242 KB...
16 11 2023 14:18:14
Статья в формате PDF
132 KB...
15 11 2023 12:25:46
На примере самозарастания песчаных карьеров разработана модель, описывающая формирование растительности в ходе первичной сукцессии на территории со сложным рельефом поверхности и соседством контрастных экотопов.
...
14 11 2023 0:51:14
Статья в формате PDF
144 KB...
12 11 2023 10:58:58
Статья в формате PDF
131 KB...
11 11 2023 19:10:27
В статье рассматриваются две разновидности оттепели изменение глубины путем восстановления этапов нарушенных ландшафтов вечной мерзлоты, которые функционируют на суглинистых и песчаных отложениях высоких террас на правом и левом берегах реки Лены. Качественные изменения в динамике глубины сезонного оттаивания был обнаружен в определенные промежутки времени сукцессии этапов: трава, кустарники, березы, лиственницы (сосна) – березы и лиственницы (сосна).
...
09 11 2023 4:17:51
Статья в формате PDF
305 KB...
08 11 2023 2:14:38
Статья в формате PDF
102 KB...
07 11 2023 4:56:36
Статья в формате PDF
113 KB...
06 11 2023 23:50:11
Статья в формате PDF
270 KB...
05 11 2023 18:47:38
Статья в формате PDF
216 KB...
03 11 2023 9:55:39
Статья в формате PDF
110 KB...
02 11 2023 11:24:36
Статья в формате PDF
111 KB...
01 11 2023 22:49:54
Статья в формате PDF
110 KB...
30 10 2023 12:59:36
Статья в формате PDF
154 KB...
28 10 2023 14:32:14
27 10 2023 19:15:17
Статья в формате PDF
262 KB...
26 10 2023 7:21:12
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 ::