Техника - молодёжи 1986-08, страница 11
СВЕРХЗАДАЧА— РАЗДЕЛЯТЬ Владимир СТАНИЦЫН, инженер В переводе с латыни слово «мембрана» означает тонкую пленку, кожицу. Полупроницаемыми мембранами окружены все без исключения живые клетки и, сверх того, многие их составляющие — клеточные ядра, митохондрии, ли-зосомы... Известный советский биофизик, член-корреспондент АН СССР Л. Д. Бергельсон писал, что наружные мембраны клеток нужно рассматривать прежде всего как надежно охраняемые ворота, в которые избирательно разрешен вход лишь молекулам определенно Микрофильтрующая ацетатная мембрана в электронном микроскопе. го строения и, следовательно, свойств... Но этим роль биологических мембран не исчерпывается. Мембраны регулируют ход многих внутриклеточных процессов, влияют на энергетику живых организмов и, естественно, на обмен веществ. Они поддерживают активность ферментов, генерируют нервные импульсы, передают от клетки к клетке всевозможную информацию... Не сегодня и даже не вчера заложены принципиальные основы мембранных процессов тонкой химической технологии. Самые первые промышленные мембраны делали из бычьих пузырей, коллодия, целлофана. Лет 30 назад выяснилось, что пленка из ацетата целлюлозы (из него сейчас делают кинопленку) способна при определенных условиях пропускать воду и задерживать взвешенные и даже растворенные в ней вещества. В наши дни ацетаты целлюлозы стали главным материалом для технологических мембран. Главным, но далеко не единственным. Химической промышленностью уже накоплен необходимый опыт производства разнообразных мембранных материалов с широким диапазоном свойств, а наукой создан задел, позволяющий использовать мембранные процессы и аппараты во многих областях производства. ФИЛЬТР ИЛИ НЕ ФИЛЬТР — ВОТ В ЧЕМ ВОПРОС... Ответ на него неоднозначен: и да, и нет. Да — потому, что мембранные аппараты в большинстве случаев предназначены, как и фильтры, для разделения веществ БАРТЕРНЫЙ СЛОЙ ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ СЛОЙ АРМИРУЮЩАЯ ТКАНЬ Схема и микрофотография дублированной фторопластовой мембраны. Вот одна из технологий производства мембран для обратного осмоса, ультрафильтрации и микрофильтрации из ацетата целлюлозы. Сначала приготовляют формовочный раствор, который фильтруют, удаляют из него пузырьки воздуха (они могут повредить мембрану), а затем направляют на формование: с помощью фильеры наносят на вращающийся барабан (скорость вращения можно менять). После погружения раствора, нанесенного на барабан, в осадительную ванну и образования первичного студня пленку отделяют от барабана и направляют на промывку. При этом мембрана движется по валикам через системы промывных устройств. Затем ее обрабатывают определенными веществами и сушат при температуре от 40 до 100°С. Чтобы мембрана не коробилась, ее плотно прижимают к барабану тканью. Цифрами обозначены: 1 — аппарат для приготовления формовочного раствора, 2 — насос, 3 — фильтр, 4 — бак для удаления воздуха из раствора, 5 — фильера, 6 — формовочный барабан, 7 — о сади-тельная ванна, 8 — машина для промывки мембраны, 9 — машина для отделки мембраны, 10 — сушилка, 11 — устройство для дефектоскопирования. 0,0001мкм O.OOIMKM 0 02МКМ I .1 I «обратный» ультра- i i осмос 'фильтрация ! I 1 1 1А 10А 2оЬа Юмнм микрофильтрация 100оооа Мембраны для микрофильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса отличаются размером пор. Полупроницаемые мембраны обеспечивают разделение смесей на поверхности материала. Их поры недоступны для проникновения задерживаемого компонента (А). У объемных же фильтров из бумаги или, скажем, картона структура как у войлока, и разделение смесей происходит вследствие того, что частицы задерживаются в лабиринте пустот, образованных волокнами, сферами или другими элементами твердой фазы фильтра (Б). Так что его время от времени приходится чистить или менять. • »• 9 |
