SU1351621A1 - Полупроницаема мембрана - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к мембранной технологии, а точнее к мембранам, служащим дл  разделени  смесей.Цель изобретени  - повьшение эффективности работы мембраны за счет увеличени  ее сферы применени  и повьшени  селективности . Полупроницаема  мембрана состоит из пористой п.олимерной основы , содержащей гидрофильные группы, и импрегнирующей жидкости, состо щей из водного сло , расположенного на поверхности пор, и сло , ограниченно растворимого в воде жидкого органичес кого поверхностно-активного вещества. В частности, в качестве пористой полимерной основы могут использоватьс  нитроацетатцеллюлозные ультрафильтры, а в качестве ограниченно растворимого в воде поверхностно-активного вещества могут использоватьс  жирные кислоты и другие липидоподобные жидкости . 2 (/) 00 СП О5 ю

Description

1

Изобретение относитс  к мембранной технологии, а точнее к мембранам , служащим дл  разделени  смесей в химической, микробиологической и друЛ1х отрасл х промышленности, а также в медицине.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности работы мембраны за счет увеличени  сферы применени  мембраны и повьшени  ее селективное ти.

Данна  цель достигаетс  тем, что полупроницаема  мембрана состоит из пористой полимерной основы, содержащей гидрофильные группы, импрегниру- ющей жидкости, состо щей из водного сло , расположенного на поверхности пор, и сло , ограниченно растворимого в воде жидкого органического поверхностно-активного вещества,

В частности, в качестве пористой полимерной основы могут использоватьс  нитроадетатцеллюлозные ультрафильтры и другие пористые полимерные матрицы , содержащие -СООН, -NH, -SH, -HSOj и другие ионообменные группы. Пориста  полимерна  матрица может содержать тромболитические вещества, например гепарин, а также уреазу, .расщепл ющую мочевину и повьшающую скорость ее удалени  из биологической

. жидкости.

Слой ограниченно растворимого в воде жидкого органического поверхностно-активного вещества может представл ть собой жирные кислоты, их эфиры, жидкие или жидкокристаллические фосфолипиды, растительные или животные масла или смеси перечисленных веществ. В жидком органическом поверхностно-активном веществе могут быть дополнительно растворены синтетические или природные переносчики различных веществ, например перенос ща  Oj. натриева  соль железо (И) - фталоцианинтетрасульфоновой кислоты. В качестве катализаторов дл  переноса СО могут использоватьс  сульфиты щелочных металлов или карбоангидра- за. Кроме того, может быть использована органическа  жидкость, например олеинова  кислота, переведенна  в полимерную форму, например, путем химической , радиационной или плазмохи- мической обработки, что увеличивает срок слзжбы мембран за счет уменьще ни  вымывани  импрегнирующей жидкости .

10

,

15

20

3516212

Покрывающий поверхность пор водный слой может дополнительно содержать различные экстрагенты, например гидрокарбонаты щелочных металлов, облегчаюпдае перенос СО.

Импрегнированна  мембрана может быть дополнительно покрыта тонкой гидрофобной пленкой, например, из силиконовой резины или полимеризо- ванной импрегнирующей жидкости..

Увеличение сферы применени  мембраны достигаетс  за счет того, что она может примен тьс  как дл  разделени  газов, так и водных растворов и биологических жидкостей. Повышение газовой селективности предлагаемой мембраны по сравнению с известными полимерными мембранами стало возможным благодар  тому, что используютс  пористые мембраны с порами, заполненными жидкост ми, что позвол ет варьировать в широких пределах и получать значительные различи  в коэффициентах распределени  этих газов между газовой и жидкой фазами. Повьшшние селективности при разделении жидких смесей, содержащих гидрофильные вещества с различной молекул рной массой , достигаетс  за счет наличи  водного сло  ограниченной толщины, расположенного на поверхности пор. Одновременно достигаетс  увеличение срока службы мембран за счет совместного использовани  двух жидкое- тей, ОДН& из которых.(органическа ), как правило, малолетуча , а друга  (вода) удерживаетс  в мембране благодар  взаимодействию с ионными груп пами подложки и пол рными группами поверхностно-активного вещества.

25

30

40

Использовали мембра- с диаметнитроацетатцеллюлозы пор 10 см и общей пористостью

Пример, ну Из ром

5 85%. Поверхность пор была покрыта . слоем воды толщиной 30-100 А, а объем пор был заполнен изобутиловым эфиром лауриновой кислоты. Измерени  проводили при 37 С в стекл нной тер0 мостатируемой  чейке, разделенной на две части мембраной. С одной стороны мембраны в  чейку вводились газовые смеси с варьируемым парциальным давлением СО и 0, а с другой

5 стороны  чейка заполн лась биологической жидкостью, циркулирующей -по замкнутому циклу, включающему резервуар с датчиком дл  измерени  0, и COi - чувствительным электродом.

Газопроницаемость мембраны выражаетс  формулой

где II

п- Q 1 п- -р- ,

проницаемость мембраны, 1(СТД) рт.стТ

см

Q - поток газа через мембрану,

см (СТД) cM-Vj 1 - толщина мембраны, см; Р - парциальное давление газа в газовой смеси, см рт.ст. Селективность мембраны выражаетс  отношением проницаемостей соответствующих газав через эту мембрану .

Проницаемость 0 через мембрану, приготовленную как указано, равна 9, см /СТД/см с см рт. ст., а проницаемость СО через эту же рану равна 1 ,3-КГ cMVCTA/CM c см .рт.стГ . Селективность этой мембраны равна 13,3. Эта селективность превосходит селективность известной мембраны и приближаетс  к газовой селективности стенки легкого . Мембрана обладает высокой водонепроницаемостью , причем если в эксСоставитель Л.Свитцов Редактор Н.Швыдка  Техред И.Верес

Заказ 5515/5 Тираж 657Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам,изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.- 4/3

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

перименте с одной стороны мембраны подавали жидкость под давлением

Р 76 см рт.ст., то с другой избыточное е

стороны мембраны не удавалось оона-

ружить капель воды. Газоразделение на предлагаемой мембране можно проводить при избыточньгх давлени х, достигаюпщх- 3 атм при использоваНИИ пористых подложек, придаюрщх мембране механическую прочность.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Полупроницаема  мембрана дл  разделени  смесей под действием градиента концентрации переносимых компонентов , состо ща  из пористой полимерной основы, содержащей гидрофиль .ные группы, и импрегнирующей жидкости , отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности работы мембраны за счет увеличени  ее сферы применени  и повышени  селективности разделени , импрегни- рующа  жидкость состоит из водного сло , расположенного на поверхности пор, и сло , ограниченно растворимо™ го в воде поверхностно-активного ве-

   щества.

   Корректор А. Т ско