4,16
|
Е0. .„.0, кДж/моль
|
22,3
|
22,3
|
электростатическое
взаимодействие является очень слабым, и его не следует учитывать при анализе
течения спирта через мембрану с оксидным составом по-ровой поверхности.
Сила
электростатического диполь-дипольного взаимодействия молекул этанола между
собой на 4 порядка выше, чем со стенкой поры, а их энергия (4,16 кДж/моль)
достигает энергии слабых водородных связей. Однако энергия водородной связи
молекул спирта с электроотрицательными атомами кислорода составляет 22,3
кДж/моль [9].
Следовательно, в жидкой фазе молекулы этанола находятся в виде ассоциатов, образованных
водородными связями. Для того чтобы образовывать устойчивые адсорбционные слои
и влиять на коэффициент ГДП, взаимодействие этих молекул со стенкой поры должно
иметь близкую энергетику. Поэтому очевидно, что молекулы спирта адсорбируются
на стенках пор за счет образования водородных связей О---Н---О, при разрыве
которых коэффициент ГДП повышается (рис. 4а). Необходимо отметить, что
наблюдаемые изменения коэффициентов ГДП для исходной мембраны являются значимыми
величинами [11].
При
относительно низких температурах измерения коэффициенты ГДП для неполярных
молекул декана (ц = 0) практически одинаковы как для исходной, так и для
модифицированной мембран (рис. 4), что вполне закономерно. Однако, ожидаемое при
повышении температуры уменьшение коэффициента ГДП, связанное с нарушением
параллельной стенкам поры ориентации линейных молекул декана, наблюдается
только у исходной мембраны, а у модифицированной ГДП практически не изменяется.
Если учесть, как отмечалось ранее, что исходная и модифицированная мембраны
имеют аналогичную пористую структуру, то напрашивается вывод, что модификация
поверхности поровых каналов нанокристаллитами пироуглерода придает этой
поверхности некие специфические свойства, связанные со структурой и строением
этих кристаллитов.
Можно
предположить, что это связано с влиянием наноразмерности кристаллитов
пироуглерода, нанесенных на поверхность поровых каналов. Для использованной в
работе мембраны Lc -5—6 нм. Возможно, найденный эффект объясняется характерной
для на-номатериалов избыточной свободной энергией, обусловленной обилием
поверхностей раздела (межкри-сталлитные границы, тройные стыки и т.п.). Наличие
этой энергии может препятствовать нарушению параллельной ориентации линейных молекул
декана относительно стенки поры в пристеночном слое.
Известно, что при мембранном разделении смесей главной проблемой процесса является
быстрая потеря производительности мембранных модулей, связанная с формированием
на стенках пор устойчивых адсорбционных слоев. Одним из эффективных способов
решения этой проблемы является модификация поверхности поровых каналов
кристаллитами пироуглерода. Можно ожидать, что такая процедура, во-первых, существенно повышает проницаемость мембран при низких температурах эксплуатации, когда устойчивость адсорбционных слоев максимальна. Во-вторых, возможно
существенное увеличение срока пробега мембран и мембранных модулей без
регенерации, обусловленной потерей производительности. И наконец, условия
регенерации модифицированных углеродом мембран должны быть более мягкими, не
затрагивающими пористую структуру мембран, как в случае их обработки перегретым
водяным паром, отжиге и пр.
Список литературы
1.
Патент РФ № 2179064, 2002.
2.
Солдатов А.П., Родионова И.А., Школьников Е.И. и др. Ж. физ. химии, 2004, т.
78, № 9, с. 1659-1664.
3.
Школьников Е.И., Волков В.В. Докл. АН, 2001, т. 378, № 4, с. 507-511.
4.
Патент РФ № 2141642, 1999.
5.
Школьников Е.И., Родионова И.А., Солдатов А.П. и др. Ж. физ. химии, 2004, т.
78, № 5, с. 943-947.
6.
Королев Ю.М. Химия тверд, топлива, 1995, № 5, с. 99— 111.
7. Moulder J.F., Stickle W.F., Sobol
P.E., Bomben K.D. In: Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy, Physical
electronics, Eden prairie MN. Ed. J. Chastain. 1992, 439 p.
8.
Березкин В.В., Волков В.И., Киселева О.А. и др. Коллоид, ж., 2003, т. 65, с.
129-131.
9.
Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии.
Киев: Наукова думка, 1974, 991 с.
10.
Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики. Киев: Наукова думка, 1989, 862 с.
11.
Родионова И.А., Школьников Е.И., Волков В.В. Коллоид, ж., (в печати).
Скачали данный реферат: Игнатьев, Zaslavskij, Evfrosinija, Есенин, Jashunin, Альфред.
Последние просмотренные рефераты на тему: реферат по экономике, скачать изложение, индивидуальные рефераты, сочинения по русскому языку.
Предыдущая страница реферата |
1
2
3