мембраны жидкие

МЕМБРАНЫ ЖИДКИЕ

полупроницаемые жидкие пленки или слои, обеспечивающие селективный перенос веществ в процессе массообмена между жидкими и (или) газообразными фазами. Различают свободные, импрегнированные и эмульсионные М.ж. Свободные М. ж. — устойчивые в гравитац. поле слои жидкости, отличающиеся по плотности от разделяемых ими фаз, напр. слой орг. жидкости, расположенный под водными растворами в обоих коленах U-образной трубки. Импрегнированные М. ж. представляют собой пропитанные жидкостью пористые пленки (полипропиленовые, полисульфоновые, политетрафторэтиленовые и др.) или волокна (полипропиленовые, полисульфоновые). Эмульсионные М. ж. — стабилизированные ПАВ жидкие слои, отделяющие капельную фазу от сплошной в эмульсиях типа вода-масло-вода или масло-вода-масло. Толщина свободных М.ж., как правило, св. 1 мм, импрегнированных 10–500 мкм, эмульсионных 0,1–1,0 мкм. М.ж. могут быть однокомпонентными и многокомпонентными. Первые являются для проникающего через М.ж. вещества лишь более или менее селективным растворителем, осуществляют пассивный перенос. Многокомпонентные М.ж. обычно содержат хим. соединения-переносчики, растворенные в мембранной жидкости и способные избирательно связывать и переносить через мембрану диффундирующее вещество (индуцированный либо активный транспорт). Перенос веществ через М.ж. может протекать в режиме диализа и электродиализа (движущая сила процесса-градиент хим. или электрохим. потенциала по толщине мембраны, см. мембранные процессы разделения).

М.ж. применяют при экстракции и абсорбции, а также при проведении некоторых хим. реакций. При экстракции неорг. веществ в качестве М. ж. используют, как правило, содержащую экстрагент-переносчик орг. жидкость, которая разделяет исходный и реэкстрагирующий водные растворы. Таким путем удается, напр., селективно извлекать ионы к.-л. металла из исходного водного раствора и в одну стадию получать в ре-экстрагирующем водном растворе более высокую концентрацию этого металла. Подобный процесс в системах с водными мембранами, заключенными между двумя масляными фазами, дает возможность разделять смеси орг. соед., напр. углеводородов. Мембранную экстракцию применяют в промышленности для извлечения из сточных вод и технол. растворов примесей металлов, ароматич. аминов, фенола и др. веществ.

Мембранная абсорбция в трехфазной системе газ-жидкость-газ или газ-жидкость-жидкость перспективный метод разделения газовых смесей, напр. бутан-изобутан, этилен-этан, углекислый газ-водород, водород — метан и др.

Исследуется возможность использования М.ж. в хим. синтезе, напр. при превращении этилена в винилацетат, пропилена в ацетон, ацетальдегида в уксусную кислоту, при получении ацетальдегида для обеспечения эффективного отделения продуктов реакции от катализаторов и исходных реагентов.

М. ж. представляют значит. интерес для медицины, напр. для удаления токсинов из крови.

^{Лит.: Ивахно С. Ю., Афанасьев А. В., Ягодин Г. А., Мембранная экстракция неорганических веществ, М., 1985 (Итоги науки и техники. Сер. Неорганическая химия, т. 13).}

_{Г. А. Ягодин, С. Ю. Ивахно}