Что такое полупроницаемая мембрана
ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ МЕМБРАНА
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
Обратный осмос: как это работает?
Разбираемся в технологии, чтобы пить воду и не бояться
Обратный осмос — это технология очистки воды, при использовании которой жидкость под давлением проходит через синтетическую мембрану, задерживающую примерно 98% загрязняющих веществ, солей и примесей.
Обратный осмос считается одним из самых эффективных способов подготовки воды. Причем не только в бытовых условиях (для питья) и в промышленности, но и для решения более глобальной задачи — опреснения и очистки воды в регионах, где есть проблемы с питьевой водой. Рассказываем, как работает технология.
Что такое осмос
Осмос — это естественное явление, которое лежит в основе обменных процессов в живой природе. Благодаря ему организмы, например, получают питательные вещества и выводят продукты жизнедеятельности.
Раствор с меньшей концентрацией соли всегда переходит в раствор с более высокой концентрацией. То есть если взять разделенный полупроницаемой мембраной контейнер и одну его часть заполнить пресной водой (растворителем), а вторую — соленой (раствором), пресная вода начнет «перетекать» сквозь мембрану в ту часть, где вода соленая.
Яркие примеры осмоса — корни деревьев, которые впитывают воду из почвы. Так же работают почки в организме, поглощающие воду из крови.
Обратный осмос
В процессе обратного осмоса полупроницаемая мембрана будет пропускать молекулы воды, но остановит большую часть солей, органических веществ, бактерий и других примесей. Но для этого нужно оказать давление, которое будет превышать естественное осмотическое давление.
Что такое полупроницаемая мембрана?
Это специальная двухслойная синтетическая мембрана. Она состоит из селективного слоя — самого барьера для примесей, и армирующего слоя, который влияет на прочность мембраны. Они производятся из ацетата целлюлозы, армированного полиамида или тонкопленочных композитов.
Технология обратного осмоса способна удалить из воды 90–98% солей, органических веществ, бактерий и других частиц. Правильно работающая система задерживает примеси с молекулярной массой больше 150. В результате получается вода, которая не требует кипячения и очистки другими способами.
Обратный осмос эффективен при очистке поверхностных и грунтовых вод, а еще соленой воды не только в бытовых, но и в промышленных масштабах. Эту технологию используют в фармацевтической промышленности, при производстве продуктов питания и напитков и во многих других сферах.
Но у систем обратного осмоса все-таки есть недостаток: они пропускают растворенные в воде газы, например водород, кислород или азот. Из-за этого в очищенной таким методом воде может быть немного пониженный уровень pH. Вода с пониженным уровнем pH более агрессивно воздействует на металл, за счет чего увеличивается интенсивность коррозии металлических водопроводных труб. А это, в свою очередь, позволяет попадать в воду частицам свинца, меди и железа.
Если постоянно пить такую воду, металлы могут накапливаться в организме, создавая потенциальные риски для здоровья. Но их удастся избежать, если следить за кислотностью воды и состоянием водопроводных труб.
Обратный осмос в обычной жизни
Как правило, мембраны обратного осмоса меняют или чистят 1–4 раза в год, в зависимости от качества поступающей воды. Понять, что время пришло, можно по внешним признакам: снизился напор воды, начались перепады давления.
Очистку мембраны производят с помощью реагентов с повышенным и пониженным pH. Все загрязнения делятся на несколько основных групп загрязнений:
Отложения неорганических солей помогут устранить кислые растворы (pH 7).
Важно: все растворы для очистки обратноосмотических мембран достаточно агрессивны и могут быть опасными для здоровья, поэтому нельзя забывать о технике безопасности, а лучше обратиться в сервис.
Всё, что нужно знать про обратный осмос в одном абзаце
Обратный осмос — это эффективная и проверенная годами технология очистки и опреснения воды. Если правильно установить и вовремя очищать систему, она прослужит несколько лет и не потребует дополнительных трат.
Полупроницаемая мембрана: определение и примеры
Определение полупроницаемой мембраны
Полупроницаемая мембрана – это слой, через который могут проходить только определенные молекулы. Полупроницаемые мембраны могут быть как биологическими, так и искусственными. Искусственные полупроницаемые мембраны включают в себя различные материалы, предназначенные для фильтрация такие как используемые в обратном осмос, которые пропускают только воду. Биологические мембраны клеток создаются двумя листами фосфолипид, которые содержат липидный хвост, присоединенный к полярному глава, Хвостовые области каждого листа объединяются, а головки молекул направлены наружу. Полярные головы указывают как наружу к окружающей среде клетка и внутрь к цитозоль, Таким образом, гидрофобный область липидных хвостов отделяет два тела решение, Это можно увидеть на изображении ниже.
В то время как вода и другие маленькие молекулы могут проскальзывать через промежутки между молекулами фосфолипидов, другие молекулы, такие как ионы и большие питательные вещества, не могут проникнуть внутрь клетки или выйти из нее. Это делает фосфолипидный бислой превосходной полупроницаемой мембраной, которая позволяет клеткам отделять свое содержимое от окружающей среды и других клеток. Концентрация раствора, связанного полупроницаемой мембраной, может быть описана его тонус по сравнению с окружающей средой или другими клетками. Поскольку биологические мембраны проницаемы для воды, но не растворены, вода имеет тенденцию проникать в клетки, которые гипертонический в окружающую среду, в то время как вода выходит из клеток, которые гипотонический.
Мембраны большинства клеток также содержат различные транспортные белки, которые облегчают движение больших молекул и ионов через клеточная мембрана, Некоторые из этих белков требуют энергии для перемещения через мембрану, форма активный транспорт в то время как другие свободно текут, когда поры белка открыты через мембрану. Это называется пассивный транспорт, С этими специализированными белками клеточная мембрана становится селективно проницаемой мембраной, так как генетика клетки решают, какие молекулы могут пройти через мембрану. Полупроницаемые мембраны эволюционировали таким образом с течением времени, чтобы позволить и ограничивать широкий спектр молекул, которые в широком смысле объясняют различные функции клеток в разных организмах и тканях.
Примеры полупроницаемой мембраны
Искусственные мембраны и тоничность
Искусственные мембраны использовались в лаборатории для демонстрации основ влияния осмолярности на клетки. Как и клеточные мембраны, полупроницаемая мембрана, созданная искусственно, пропускает только воду, ограничивая растворенные в растворе растворенные вещества. Если два раствора соединены через полупроницаемую мембрану, между ними будет течь вода, но растворенные вещества будут ограничены стороной мембраны, на которой они начали. Это можно увидеть на следующей иллюстрации этого эксперимента.
Левая сторона изображения показывает начальную настройку. Полупроницаемая мембрана маркируется и разделяет два раствора, помещенных в U-образную трубку. Правая сторона трубки содержит меньше растворенных веществ, чем правая, и считается гипотонической справа от гипертонической. По мере продолжения эксперимента полупроницаемая мембрана будет пропускать через мембрану воду, но не растворенные вещества. В некотором смысле вода между двумя растворами связана и предпочитает, чтобы растворенные вещества распределялись равномерно. Как правило, растворенные вещества будут равномерно распределяться по воде, но полупроницаемая мембрана предотвращает это. Вместо этого вода должна быть молекула двигаться через мембрану. Чтобы сбалансировать концентрации двух растворов, вода выходит из правой части трубки в левую сторону. Это изменение громкости можно увидеть в правой части изображения. Хотя объемы растворов изменились, полупроницаемая мембрана все еще допускает выравнивание концентраций. Решения сейчас изотонический.
Клеточная мембрана
Как и искусственный пример, описанный выше, клеточные мембраны всех организмов ведут себя как простые полупроницаемые мембраны, пропуская воду, исключая при этом растворенные вещества. Тем не менее, клетки существуют в самых разных средах. В океане вода сильно концентрируется с солями, создается гипертоническая среда. В пресноводных средах существует противоположное состояние, и вода стремится затопить клетки. Наземные организмы сталкиваются с совершенно новой проблемой, полной нехваткой воды. В то время как основной фосфолипидный бислой служит для отделения клеток от окружающей среды, одного этого едва ли будет достаточно, чтобы компенсировать это широкое разнообразие условий. Клетки организмов, которые живут в этих различных средах, выработали белки, которые функционируют, пропуская растворенные вещества через мембрану. В то время как клетки должны тратить энергию, чтобы сделать это, это также позволяет им поддерживать условия в цитозоле и выполнять функцию жизни. Эта постоянная борьба за поддержание условий внутри клеток известна как гомеостаз.
викторина
1. Генетическое мутация в клетке заставляет клетку продуцировать клеточную мембрану, которая не имеет транспортных белков. Мембрана все еще функционирует как полупроницаемая мембрана. Будет ли клетка жить и сможет размножаться?A. нетB. даC. Только в правильной обстановке
Ответ на вопрос № 1
верно. Эта клетка обречена. Даже если поместить в среду, в которой есть все питательные вещества и молекулы, необходимые для роста, клетка не сможет их транспортировать. Даже глюкоза, основная молекула для клеточного метаболизма, должна транспортироваться через мембрану со специальными белками. Без этого мембрана теряет свою селективную способность, и клетка быстро погибает.
2. Как видно из приведенного выше примера, ученый устанавливает U-образную трубку с полупроницаемой мембраной, разделяющей два раствора. С правой стороны ученый помещает раствор, который имеет 10 г / л растворенное вещество, Левая сторона получает раствор, содержащий 5 г / л растворенного вещества. Ученый начинает с одинакового объема раствора в каждой пробирке. Каким образом вода будет течь через эту полупроницаемую мембрану?A. Не будет течьB. Слева направоC. Справа налево
Ответ на вопрос № 2
В верно. Левая сторона раствора содержит только половину растворенных молекул в качестве правой стороны, что делает его гипотоническое решение, Вода будет течь из гипотонического раствора в гипертонический раствор пока два решения не станут изотоническими. Полупроницаемая мембрана предотвращает движение растворенных веществ, а не воды. В конце эксперимента будет больше воды с правой стороны, но концентрации пробирок будут такими же.
3. Ученые знают, как создавать фосфолипидные бислои в лаборатории. Если бы вы взяли часть своей ДНК и окружили ее фосфолипидным бислоем, могли бы вы создать свой клон?A. Да! Вот как они клонируют вещи.B. Нет, это не создаст функциональную ячейку.C. Клетка должна заботиться тщательно.
Ответ на вопрос № 3
В верно. Ваша ДНК существует в очень особых условиях. ДНК человека существует внутри ядра, специализированной мембраны, содержащей 2 липидных бислоя. Обе эти мембраны содержат сотни специализированных белков, которые помогают в транспортировке продуктов к ядру и от него. Ядро существует в цитозоле, который содержит еще более специализированные селективно проницаемые мембраны и сам инкапсулирован в клеточной мембране. Клеточная мембрана, в свою очередь, представляет собой не только фосфолипидный бислой, но содержит сотни белков со специфическими функциями. При наличии только фосфолипидного бислоя эта искусственная клетка быстро погибнет.
Новости и интересные статьи
Полезная информация по теме фильтрации воды, новости и отчёты о прошедших мероприятиях.
Всё, что надо знать о мембранах обратного осмоса
Что такое обратный осмос?
Обратный осмос это процесс, при котором жидкость под давлением проходит через полупроницаемую мембрану, при этом мембрана пропускает жидкость, но задерживает растворённые в ней вещества.
Начиная с 70х годов 20го века принцип обратного осмоса нашёл широкое применение в сфере очистки воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины, промышленности и других нужд. Этот принцип лежит в основе работы обратноосмотических систем АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО 5 и АБФ-ОСМО 6.
Что такое обратноосмотическая мембрана?
Обратноосмотическая мембрана это сердце системы обратного осмоса. Именно она отвечает за глубокую очистку воды. Сквозь поры мембраны проходят только молекулы воды – все частицы, размер которых превышает 0,0001 микрона, отфильтровываются мембраной и отправляются прямиком в канализацию потоком воды. Все бактерии, вирусы, органические и неорганические соединения отскакивают от стенок мембраны и на выходе мы имеем чистую питьевую воду, обладающую прекрасным запахом и вкусом.
Главное достоинство систем обратного осмоса заключается в высокой степени очистки воды. Вода, очищенная таким способом, содержит в десятки раз меньшее количество посторонних веществ чем то количество которое является максимально допустимой нормой согласно СанПиН.
Конструктивные особенности мембраны обратного осмоса
Существует три вида обратноосмотических мембран, но наиболее распространенной считается рулонная мембрана – именно такие модели встречаются в подавляющем большинстве систем фильтрации воды.
Рулонная мембрана состоит из корпуса и фильтрующего элемента. Внутри имеется перфорированная трубка, на которую наматывается толстый слой мембранного полотна. Благодаря такой конструкции мембрана обратного осмоса становится крайне компактной и невероятно эффективной.
Какую мембрану обратного осмоса выбрать?
От качества мембраны обратного осмоса зависит качество очищенной системой обратного осмоса воды, а также срок эффективной службы мембраны, это значит, что на ней не стоит экономить, а также, нужно обратить внимание на то, какие мембраны устанавливают производители при выборе системы обратного осмоса.
Компания ООО «Терра Ватер Групп» устанавливает в системы обратного осмоса АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО 5 и АБФ-ОСМО 6 исключительно мембраны производства компании VONTRON.
VONTRON – это мировой лидер производства промышленных и бытовых мембран обратного осмоса. Продукция компании VONTRON сертифицирована по международным стандартам NSF и имеет разрешение на применение в пищевой промышленности.
Мембраны обратного осмоса компании VONTRON поставляются в трёх версиях которые отличаются друг от друга производительностью: до 190 литров в сутки, до 284 литров в сутки, и до 377 литров в сутки.
Срок службы мембраны обратного осмоса VONTRON
Не смотря на то, что загрязнения вымываются из мембраны обратным потоком воды, любая мембрана имеет ограниченный срок службы и рано или поздно перед потребителем встаёт вопрос замены мембраны обратного осмоса.
Благодаря тому, что в системах обратного осмоса АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО установлены высококачественные полипропиленовые картриджи и картриджи из активированного кокосового угля на ступенях предварительной очистки, нагрузка на обратноосмотическую мембрану значительно снижается.
Где купить мембрану обратного осмоса?
Ознакомиться с полным ассортиментом мембран обратного осмоса, обратноосмотическими системами очистки воды АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО 5 и АБФ-ОСМО 6, а так же любыми запчастями и комплектующими к бытовым системам очистки воды методом обратного осмоса АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО можно на сайте aquabright.ru в разделе продукция.
Кроме того, компания ООО «Терра Ватер Групп» готовит к серийному выпуску отдельные мембранные блоки, благодаря которым, вы сможете усовершенствовать трёхступенчатую систему очистки воды АКВАБРАЙТ АБФ-ТРИА до системы АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО-5 или АКВАБРАЙТ АБФ-ОСМО-6.
Мембраны разделительные (полупроницаемые, селективно-проницаемые мембраны)
Представляют собой пленки, пластины, трубки и полые нити, изготовленные из стекла, металла, керамики, полимеров.
Наиболее практическое значение имеют полимерные разделительные мембраны, например из целлюлозы и ее эфиров, полиамидов, полисульфонов, полиолефинов и большинства других известных полимеров.
Различают в основном разделительные мембраны: монолитные (сплошные, диффузионные), проницаемость которых связана с диффузией газов или жидкостей в объеме мембраны (поры отсутствуют); пористые с системой сквозных сообщающихся пор постоянного размера; асиметричные (двухслойные, анизотропные), состоящие из пористого высокопроницаемого слоя (подложки) и тонкого селективного слоя – мелкопористого или монолитного (толщина его может составлять около 0,25% общей толщины разделительных мембран).
Имеются также составные (композитные) разделительные мембраны, состоящие из основы (обычно пористой мембраны), на которую нанесен один или несколько селективных слоев (монолитных или мелкопористых), отличающихся по химической природе от материала подложки. Их изготовляют с целью повышения прочности мембран и придания им проницаемости для определенных компонентов разделяемой смеси.
Динамические разделительные мембраны образуются, когда на поверхность пористой основы подается разделяемая смесь, содержащая диспергированные частицы, например гидроксидов металлов, полимеров. Частицы образуют на основе слой, находящийся в динамическом равновесии с частицами, диспергированными в смеси, и обеспечивающий селективность разделения.
Разделительные мембраны подразделяют также на неионогенные и ионитовые.
Для монолитных разделительных мембран характерна диффузионная проницаемость, для пористых – фазовая (то есть через поры проходит вещество в виде газообразной или жидкой фазы).
Монолитные разделительные мембраны получают формованием из растворов (по сухому способу) или расплавов полимеров, а также прессованием полимерных материалов и металлических порошков.
Пористые разделительные мембраны получают:
1) Формованием из растворов полимеров по мокрому способу или испарением из сформованных жидких пленок (нитей) растворителя. В последнем случае в формовочный раствор предварительно вводят осадитель, давление паров которого ниже, чем у растворителя (метод спонтанного гелеобразования). С удалением растворителя раствор распадается на фазы, в результате чего образуется пористая структура.
2) Из монолитных полимерных разделительных мембран – вытягиванием их в специальных условиях. Облучением тяжелыми атомными ядрами или ионами с последующим УФ облучением, окислением и удалением продуктов деструкции (получают так называемые ядерные разделительные мембраны). Выщелачиванием определенных фракций (метод используется и в производстве стеклянных пористых пластин).
Крупнопористые разделительные мембраны готовят спеканием металлических порошков и полимерных материалов.
Асимметричные разделительные мембраны получают, создавая разные условия затвердевания полимера в поверхностном слое и в остальной массе мембраны. Например, с поверхности жидкой пленки (нити) сначала испаряют растворитель, а затем ее погружают в осадитель (сухо-мокрое формование).
разделительные мембраны изготовляют нанесением на пористую подложку из полимера, стекла, керамики или другого тонкого (одного или несколько) слоя полимера (например, погружением подложки в раствор полимера, поливом его, межфазной поликонденсацией или полимеризацией мономеров в низкотемпературной плазме, напылением).
Наиболее распространенная форма разделительных мембран – пленка, формуемая на машинах ленточного или барабанного типа. Для повышения механической прочности и стабильности формы изготовляют на пористых подложках, например тканях, сетках, нетканых материалах.
Пленочные разделительные мембраны используют: в плоскокамерных аппаратах (типа фильтр-пресса) и рулонных; тонкие полимерные пленки осаждают на внутренней поверхности пористых трубок (несколько штук собирают в одном корпусе); полые волокна укладывают параллельно или под углом друг к другу в пластмассовом корпусе и склеивают в торцевых частях.
Применяют разделительные мембраны для разделения газовых смесей (например, выделение компонентов из смесей, образующихся при синтезе аммиака, создание регулируемой газовой среды в фрукто-овощехранилищах); для опреснения морских и солоноватых вод и деминерализации речной и артезианской воды; для концентрирования и очистки растворов высокомолекулярных соединений.
В том числе биологически активных, молока и соков в микробиологии, мединской, пищевой промышленности; для изготовления массообменников медицинского назначения (гемодиализаторы, окси-генаторы крови).
В процессе эксплуатации поверхность мембран загрязняется, что приводит к ухудшению основных показателей (производительность и селективность) мембранного разделения.
Поэтому разделительные мембраны подвергают очистке различными способами, например: обработкой поверхности эластичной губкой (часто с применением моющих средств), полиуретановыми шарами и другими, не оказывающими абразивного воздействия; воздействием турбулентного потока жидкости (разделяемой или моющей); промывкой газожидкостной эмульсией (обычно смесью воды и воздуха), разбавленными растворами кислот или щелочей, ПАВ или другими; продувкой сжатым воздухом (особенно микрофильтров); воздействием электрических, магнитных и ультразвуковых полей.
Из-за загрязнений разделительные мембраны имеют ограниченный срок эффективной работы (ресурс) и их периодически приходится заменять или очищать.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий