МЕМБРАНЫ ЖИДКИЕ
, полупроницаемые
жидкие пленки или слои, обеспечивающие селективный перенос в-в в процессе массообмена
между жидкими и (или) газообразными фазами. Различают свободные, импрегнированные
и эмульсионные М.ж. Свободные М. ж.-устойчивые в гравитац. поле слои жидкости,
отличающиеся по плотности от разделяемых ими фаз, напр. слой орг. жидкости,
расположенный под водными р-рами в обоих коленах U-образной трубки. Импрегнированные
М. ж. представляют собой пропитанные жидкостью пористые пленки (полипропиленовые,
полисуль-фоновые, политетрафторэтиленовые и др.) или волокна (полипропиленовые,
полисульфоновые). Эмульсионные М. ж.-стабилизированные ПАВ жидкие слои, отделяющие
капельную фазу от сплошной в эмульсиях типа вода-масло-вода или масло-вода-масло.
Толщина свободных М.ж., как правило, св. 1 мм, импрегнированных 10-500 мкм,
эмульсионных 0,1-1,0 мкм. М.ж. могут быть однокомпонентными и многокомпонентными.
Первые являются для проникающего через М.ж. в-ва лишь более или менее селективным
р-рителем, осуществляют пассивный перенос. Многокомпонентные М.ж. обычно содержат
хим. соединения-переносчики, растворенные в мембранной жидкости и способные
избирательно связывать и переносить через мембрану диффундирующее в-во (индуцированный
либо активный транспорт). Перенос в-в через М.ж. может протекать в режиме диализа
и электродиализа (движущая сила процесса-градиент хим. или электрохим. потенциала
по толщине мембраны, см. Мембранные процессы разделения
).
М.ж. применяют при экстракции
и абсорбции, а также при проведении нек-рых хим. р-ций. При экстракции неорг.
в-в в качестве М. ж. используют, как правило, содержащую экстрагeнт-переносчик
орг. жидкость, к-рая разделяет исходный и реэкстрагирующий водные р-ры. Таким
путем удается, напр., селективно извлекать ионы к.-л. металла из исходного водного
р-ра и в одну стадию получать в ре-экстрагирующем водном р-ре более высокую
концентрацию этого металла. Подобный процесс в системах с водными мембранами,
заключенными между двумя масляными фазами, дает возможность разделять смеси
орг. соед., напр. углеводородов. Мембранную экстракцию применяют в пром-сти
для извлечения из сточных вод и технол. р-ров примесей металлов, ароматич. аминов,
фенола и др. в-в.
Мембранная абсорбция в
трехфазной системе газ-жидкость-газ или газ-жидкость-жидкость перспективный
метод разделения газовых смесей, напр. бутан-изобутан, этилен-этан, углекислый
газ-водород, водород - метан и др.
Исследуется возможность
использования М.ж. в хим. синтезе, напр. при превращении этилена в винилацетат,
пропилена в ацетон, ацетальдегида в уксусную к-ту, при получении ацетальдегида
для обеспечения эффективного отделения продуктов р-ции от катализаторов и исходных
реагентов.
М. ж. представляют значит.
интерес для медицины, напр. для удаления токсинов из крови.
Лит.: Ивахно С.
Ю., Афанасьев А. В., Ягодин Г. А., Мембранная экстракция неорганических веществ,
М., 1985 (Итоги науки и техники. Сер. Неорганическая химия, т. 13). Г.А.Ягодин.С.Ю.Ивахно.
|
