Теоретические и прикладные основы электробаромембранных методов разделения многокомпонентных растворов. Лазарев С.И. - 55 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 5.35. Сорбция анилина мембраной МГА-95К из
многокомпонентного водного раствора анилин + уротропин:
концентрация анилина 12,5 кг/м
3
Рис. 5.36. Сорбция анилина мембраной ОПМ-К из
многокомпонентного водного раствора анилин + уротропин:
концентрация анилина 12,5 кг/м
3
Данного эффекта следовало ожидать, исходя, во-первых, из различия физико-химических свойств мембран (различ-
ная пористость, заряд поверхности и т.п.) и растворимости анилина в воде [62, 63]. Как слабо растворимый в воде анилин
хорошо сорбируется поверхностью мембран, поэтому получаются значительные величины коэффициентов распределе-
ния. Меньшие по величине значения коэффициентов распределения получены для уротропина. Данное вещество является
хорошо растворимым в воде, как следствиеменьшая сорбируемость по сравнению со слаборастворимыми анилином.
В случае многокомпонентного водного раствора анилина и уротропина наблюдалось снижение коэффициентов рас-
пределения по каждому компоненту, по сравнению с однокомпонентными водными растворами данных веществ.
Температура неоднозначно влияет на сорбционные характеристики мембран. Для анилина при повышении темпера-
туры возрастает растворимость в воде и, как следствие, снижение коэффициента распределения. Повышение температу-
ры при исследованиях сорбции мембранами уротропина не выявило значительного изменения коэффициентов распреде-
ления.
При адсорбции полярных органических веществ из водных растворов [62, 63] атомы углеводородных радикалов
располагаются на поверхности пор мембраны, а группы, способные образовывать водородные связи с молекулами воды и
ионогенные функциональные группы, втягиваются в глубь воды примембранного слоя, т.е. молекулы анилина могут рас-
полагаться перпендикулярно поверхности сорбции.
Следует также отметить, что за счёт заполнения объёма пор сорбированными веществами происходит изменение се-
чения пор, а некоторые, наиболее узкие поры могут в результате объёмного заполнения полностью блокироваться, что
отражается на таких характеристиках мембран, как коэффициент задерживания и удельная производительность, и имеет
важное значение для анализа массопереноса и объяснения отдельных кинетических характеристик мембран.
Приведенные зависимости достаточно хорошо описываются уравнением Френдлиха [65]. С учетом зависимости от
компонентного состава и температуры уравнение Френдлиха записывается в виде
()
m
nba
T
T
CCCbbC
=
0
12121м
1 , (5.5)
где C
м
концентрация растворённого вещества в мембране кг/м
3
; C
1, 2
концентрации конкурирующих компонен-
48
53
58
C
м
, кг/м
3
0,5 3,5 6,5
9,5
C
у
, кг/м
3
45 °C
25 °C
32 °C
19,4
20
20,6
C
м
, кг/м
3
0,5 3,5 6,5
9,5
C
у
, кг/м
3
25 °C
32 °C
32 °C