ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Опреснение воды гиперфильтрацией из "Опреснение воды " Если между соленой и пресной водой поместить полупроницаемую мембрану с указанным выше свойством, то в силу того, что концентрация молекул воды в единице объема пресной воды больше, чем в единице объема соленой воды, где часть объема занимают ионы, то количество ударов молекул воды по мембране со стороны пресной воды вследствие теплового движения будет больше, чем со стороны соленой. Следовательно, и давление со стороны пресной воды будет больше, чем давление со стороны соленой воды. В результате этого молекулы воды переходят из пресной воды в соленую, увеличивая ее объем. [c.182] Таким образом, движущей силой осмотического переноса воды через полупроницаемую мембрану является разность концентраций воды в сосудах по обе стороны мембраны. [c.182] При описании процесса осмоса указывают также, что ионы, которые в силу больших размеров не могут проходить через отверстия мембраны, прижимаются к ним, закрывают отверстия и не дают молекулам воды проходить через мембрану из соленой воды в пресную. Наоборот, со стороны пресной воды, где ионов нет или их мало, отверстия в мембране открыты и молекулы воды проходят в соленую воду. [c.182] Такое объяснение осмотического переноса воды через полупроницаемую мембрану не является достаточно строгим, а служит только для примерного описания процесса. [c.182] Для того чтобы осуществить опреснение воды гиперфильтрацией нужно, создавая избыточное давление, заставить воду фильтроваться через мембрану в направлении, противоположном осмотическому переносу, т. е. со стороны соленой воды (рис. 12.1,а). Очевидно, что необходимое для этого давление должно быть больше осмотического. [c.183] Приведенная выше схема опреснения воды гиперфильтраци-ей в общем удовлетворительно объясняет ряд фактически наблюдаемых закономерностей. К числу этих закономерностей относятся следующие опреснение воды начинается лишь при давлении, превышающем осмотическое скорость фильтрации при определенном давлении находится в прямой зависимости от солесодержания опресняемой воды при большом солесодер-жании воды степень опреснения уменьшается, поскольку степень гидратации ионов уменьшается (уменьшается размер гидратированных ионов). [c.183] Наряду с приведенными выше соображениями о механизме процесса опреснения воды гиперфильтрацией имеются и другие гипотезы. [c.183] Например, Сурираджаном [108] предложена гипотеза сорбционного механизма опреснения воды гиперфильтрацией, согласно которой на поверхности мембраны /ив ее порах 2 адсорбируются молекулы воды (рис. 12.2). В результате этого на поверхности мембраны получается слой пресной воды. [c.183] Способностью сорбировать молекулы воды обладают мембраны из гидрофильных веществ и, в частности, из ацетилцеллюлозы. [c.184] При фильтровании пресной воды через наружный слой мембраны непрерывно разрываются водородные связи между молекулами связанной воды и гидроксильными группами ацетилцеллюлозы и тут же замещаются связями с новыми поступающими из раствора молекулами. На это расходуется давление, необходимое для фильтрования. В основном же объеме мембраны вода свободно проходит по капиллярам. Наблюдаемый проскок некоторого количества ионов солей в фильтрат объясняется выходом части капиллярных пор на поверхность мембраны. [c.184] Все изложенные выше гипотезы о механизме опреснения воды фильтрованием через полупроницаемые мембраны нуждаются в дальнейшей проверке, в результате чего должны быть установлены закономерности этого нового процесса опреснения воды. [c.185] Однако исследователям пришлось воспользоваться разработанными еще в 1936 г. Добри [111] основами для получения мембран из ацетилцеллюлозы с добавлением перхлората магния. [c.185] Для изготовления мембран по одной из рецептур используют следующие компоненты (в % повесу) 22,2% ацетилцеллюлозы, 66,7% ацетона, 10% воды дистиллированной 1,17о перхлората магния. [c.185] Ацетон является растворителем ацетилцеллюлозы, вода — коагулятором коллоидного раствора ацетилцеллюлозы. Предполагается, что перхлорат магния способствует увеличению вла-гоемкости мембраны, т. е. увеличивает объем капилляров и способность мембраны фильтровать воду. [c.185] Температурные режимы и продолжительность отдельных этапов обработки мембран имеют большое значение. Необходимо выдержать строго определенное время после разливки раствора ацетилцеллюлозы на стекло для испарения ацетона (легче регулировать скорость испарения ацетона при низкой температуре). [c.186] Выдерживание мембраны в горячей воде требуется, по-видимому, для удаления перхлората магния и остатков -растворителя. [c.186] Вернуться к основной статье