So'zboshi

10. 2-§. Membranalarning asosiy turlari
Yarim o'tkazuvchan to'siqlar (membranalar) suyuq yoki gaz aralashmalari tarkibidagi tegishli komponentlarni o'tkazish qobiliyatiga ega bo'ladi. Membranalar quyidagi asosiy talablarga javob berishlari kerak: yuqori darajadagi ajratuvchanlik (tanlovchanlik); yuqori solishtirma ish unumi (o'tkazuvchanlik); ajralayotgan muhit ta'siriga kimyoviy bardoshlik ko'rsatish; mexanik jihatdan mustahkamlik, ishlatish paytida asosiy xossalarni o'zgartirmaslik.
Membranalarni tayyorlash uchun turli polimerlar (sellulozaning atsetatlari, poliamidlar, polisulfon va boshqalar), sopol, shisha, metalldan tayyorlangan folga va boshqa materiallar ishlatiladi. Mexanik jihatdan mustahkamligi bo'yicha membranalar quyidagi turlarga bo'linadi:

1. 
   zichlanuvchi (polimerdan tayyorlangan) membranalar;
   
2. 
   qattiq strukturali membranalar;
   
3. 
   g'ovakli membranalar;
   
4. 
   g'ovaksiz (diffuzion) membranalar.
   

G'ovakli membranalar, ayniqsa, teskari osmos, mikrofiltrlash va ultrafiltrlash jarayonlarida keng qo'llanilmoqda. Diffuzion membranalar odatda, gazlar va suyuq aralashmalarni membrana orqali bug'latish va dializ usullari bilan ajratish uchun ishlatiladi. Diffuzion membranalarning amaliy jihatdan g'ovaklari bo'lmaydi. Bunday membranalardan erituvchi va erigan moddalar konsentratsiya gradienti (molekular diffuziya) ta'sirida o'tadi.
Membranali uskunalarning turiga ko'ra, g'ovakli va diffuzion membranalar plastinaga o'xshash, quvursimon yoki ichi bo'sh tolalar (diametri 20-400 mkm, devorining qalinligi 20-^50 mkm) ko'rinishida tayyorlanadi. Membranalarni turli shaklga ega bo'lgan g'ovakli tashuvchilaming ustiga joylashtirgan holatda (kompozitli membranalar) ham tayyorlash mumkin.


10. 3-§. Membranali jarayonlarning fizik-kimyoviy asoslari
Eng muhim membranali jarayonlarning fizik-kimyoviy mohiyatlarini tushuntirib beramiz.
Teskari osmos. Ushbu jarayonda eritmalarni osmotik bosimdan katta
bo'lgan bosim (Р>л) bilan membrana orqali filtrlashdan iborat; bunda



10.1-rasm. Membrana orqali modda otkazish sxemasi:
a—osmos; b—muvozanat; d—teskari osmos.
membrana erituvchini o'tkazib, o'zida erigan moddalaming molekulalari yoki ionlarini ushlab qoladi. Ushbu jarayonning asosini osmos hodisasi
(Pbo'lganda), ya'ni erituvchining yarim o'tkazuvchi membrana orqali o'z-o'zidan muvozanat yuz berguncha eritmaga o'tishi (10.1-rasmda. a) tashkil etadi. Muvozanat holatiga (10.1-rasm, b) to'g'ri kelgan bosim
osmotik bosim (л = pnP) deb ataladi. Eritmalarning osmotik bosimi bir necha o'n megapaskalga teng bo'lishi mumkin. Agar eritmaga osmotik bosimdan yuqori bo'lgan bosim (Р>л) ta'sir etilsa (10.1-rasm, d), erituvchining teskari yo'nalishdagi harakati, ya'ni erituvchining membrana orqali suv tomonga o'tishi (teskari osmos hodisasi) yuz beradi.
Teskari osmos jarayonining harakatlantiruvchi kuchi ish bosimi va osmotik bosim qiymatlarining farqiga teng:
eritmaning osmotik bosimi; л₂ — permeatning osmotik bosimi.