Мембраны характеристика – что это такое? Как выбрать средство для стирки одежды из мембранной ткани? Описание и свойства. Характеристики видов

Что такое мембранный материал. Виды мембран. | Pro Mountain

Производители мембран. Новые виды мембранных тканей.

Из микропорных мембран на российском рынке можно встретить популярный Gore-Tex, Porelle. Гидрофильные мембраны представлены более широко: Sympatex, Ultimex, Sofitex, Cyclone, TransActive и др. Встречаются и комбинированные, типа Tri plePoint. Лучше других себя зарекомендовали Gore-Tex и Sympatex. Но нужно помнить, что в одежде с мембраной вы будете чувствовать себя комфортно только в том случае, если будете использовать её вместе с другими материалами со сходными свойствами. Если надеть трикотажную футболку, свитер из шерсти, а сверху куртку из мембранной ткани, то при усиленной нагрузке на организм всё равно тело будет мокрым от плохо выводимой влаги. Правильное сочетание одежды: термобельё + кофта из материалов Polartec, Windbloc, Windstopper, + «мембранная» куртка. 

GORE-TEX^® Pro Shell

Мембрана GORE-TEX^® Pro Shell предназначена для использования в сложных экстремальных условиях. Легкая и сверхпрочная ткань обеспечивает максимальную влагозащиту и поддержание комфортных условий для организма. 

Трехслойная версия мембранной ткани выполнена с использованием защитного слоя Gore Woven Backer — по сравнению с предыдущими версиями мембранных тканей GORE-TEX^® ткани на основе мембраны GORE-TEX^® PRO SHELL обладают небольшим весом, хорошей паропроницаемостью и дополнительной стойкостью к повреждению мембраны изнутри. 
Мембрана GORE-TEX^® Pro Shell разработана из самой прочной, стойкой к разрывам и износостойкой ткани на рынке. 

•  2-слойная конструкция: специальная мембрана GORE-TEX^® крепится к внутренней стороне наружного слоя ткани. Внутренняя часть мембраны защищена отдельной подкладкой;
•  2-слойная теплоизолированная конструкция: теплоизоляционный материал свисает свободно между 2-слойным ламинатом и внутренней подкладкой;
•  3-слойная конструкция: специальная высоко эффективная мембрана GORE-TEX^® соединена с прочным внешним материалом и специально для этого разработанной стабильной подкладкой;
•  Специальная ленточная технология GORE-SEAM^® гарантирует 100% непромокаемость всех швов

GORE-TEX^® Performance Shell

Мембрана GORE-TEX^® Performance Shell разработана специально для самых разнообразных видов outdoor-активности, где требуется влагозащита и эффективное отведение испарений от тела. Благодаря отличным дышащим свойствам и повышенной износостойкости мембраны к внешнему воздействию, изделия из тканей GORE-TEX^® Performance Shell подойдут как профессиональным спортсменам, так и начинающим туристам и просто любителям активного отдыха. 

•  Комбинация мягкой и прочной внешней ткани, мембраны и подкладки из специального материала;
•  2-слойная конструкция: специальная мембрана GORE-TEX^® соединяется с наружным слоем, а с внутренней стороны она защищена отдельной подкладкой;
•  3-слойная конструкция: специальная мембрана GORE-TEX^® прикрепляется прочно к внешнему материалу и подкладке;
•  Уникальные подкладки GORE-TEX^® могут использоваться для длительных улученных эксплуатационных характеристик ткани и комфорта;
•  Специальная ленточная технология GORE-SEAM^® гарантирует 100% непромокаемость всех швов

GORE-TEX^® Paclite^® Shell

Идеально подходит для альпинизма и туристических походов, езды на велосипеде, бега и других активных видов спорта, при которых важны легкий вес и малый объем. GORE-TEX^® PACLITE^® SHELLсочетает исключительно высокую воздухопроницаемость и долговременную защиту от ветра и воды с минимальным весом и небольшим объемом. Из-за защитного слоя на мембране одежда не нуждается в дополнительной подкладке, что позволило существенно снизить вес и объем изделия. 

Сегодня такая одежда является самой легкой из аналогов и безусловно, обладает самыми высокими характеристиками среди аналогичных продуктов. 

•  Лицевая ткань сделана из высококачественного полиэфирного волокна или нейлона;
•  Мембрана покрыта защитным слоем, сделанным из маслоотталкивающего (жироотталкивающего) вещества и углерода;
•  Специальная ленточная технология GORE-SEAM^® гарантирует 100% непромокаемость всех швов.

GORE-TEX^® Soft Shell

Это отличный выбор, когда необходимо снизить количество слоев одежды и сохранить свободу движений в холодных или влажных условиях. Созданная из мягких, теплых тканей, эта одежда универсальна и очень удобна. Одежда Soft Shell отличается хорошей воздухопроводимостью, долговременной защитой от ветра и воды. 

•  Состоит из мягкой высококачественной ткани и теплой прокладки из овечьей шерсти или фланели;
•  Тёплая 3-х слойная конструкция: Мембрана GORE-TEX^® прикрепляется к мягкой, высококачественной внешней ткани и теплой прокладке из овечьей шерсти или фланели;
•  Специальная ленточная технология GORE-SEAM^® гарантирует 100% непромокаемость всех швов

Кроме мембран Gore-Tex, широкое распространение в последнее время получили изделия с мембранами GELANOTS^®. Преимущественно, это легкие штормовые и горнолыжные куртки и брюки от разных фирм производителей. 

На схеме показаны цифрами: 

1 — текстильный материал 
2 — мембрана 
3 — подкладочная ткань 
4 — нижняя защита мембраны 

 

 

GELANOTS^® XP 

Gelanots^® XP является беспоровой гидрофильной мембраной, относится к поколению «умных» материалов, имеет многослойную водоотталкивающую «дышащую» структуру, и производится японской фирмой Tomen. Мембрана Gelanots^® — это прочный, высокоэластичный, не пористый материал, отводящий лишнюю влагу от тела. Она не впитывает ее, а испаряет при помощи активных волокон. Кроме того, он не подвержен характерному недостатку поровых мембран — постепенному засорению пор при эксплуатации. 

Отличным качеством этой мембраны является возможность ее стирки даже обычными средствами в обычной стиральной машине, но при условии соблюдения требований производителя одежды. Единственное, что не рекомендуется делать — отжимать. Нужно просто дать стечь воде. Одежда из такой ткани устойчива к высоким температурам, т. е. ее можно даже гладить утюгом. К минусам относится невысокая (до 45.000!) дышимость в 20.000 г/кв.м/24ч, хотя низким этот показатель назвать нельзя. 

•  Устойчивость к давлению: 20 000 мм водного столба
•  Паропроницаемость: 20 000 г/кв.м/24ч

GELANOTS^® XP 3L

Трехслойный слоистый пластик, где наслаиванием соединены верхняя ткань, мембрана Gelanots XP и нижняя защита мембраны. 

•  Устойчивость к давлению: 20,000 мм водного столба
•  Паропроницаемость: 30,000 г/кв.м/24ч

GELANOTS^® GXPR

Сверхлегкая конструкция, когда функциональный слой PU на изнаночной стороне ткани настолько устойчив к механическим повреждениям, что его не надо защищать подкладкой. GXPR предназначается для экстремально легкой одежды с минимумом веса и объема, но высокими характеристиками. 

•  Устойчивость к давлению: 10,000 мм водного столба
•  Паропроницаемость: 15,000 г/кв.м/24ч

Некоторые технологии производства мембранных тканей.

Omni-Tech Mini-Faille FD Ceramic 
Технология, при которой на внутреннюю поверхность ткани (прочный, текстурный, с матовым оттенком 100% нейлон) наносится слой микропористого полиуретана, в который внедрены частички керамики, придающие ткани прочность и являющиеся дополнительными микропорами, слишком маленькими, чтобы через них проникала влага снаружи, и достаточно большими, чтобы пропускать пары влаги от тела наружу. Водопроницаемость 11900 мм, свойство ткани «дышать» 8400 гр/кв.м./24ч. 

Oмni-Tech Storm Dry Coating 
Ткань, на основу которой нанесен слой из матового нейлона микропористого полиуретана, а на внутреннюю поверхность ткани — водонепроницаемое покрытие. Водонепроницаемость 5500 мм, свойство ткани «дышать» 5700 гр/кв.м./24ч. 
Scholler-Comfort-Temp 
Эта технология обеспечивает специальные накладки на внутренней стороне курток, состоящие из восковых микроклеток и регулирующие температурный микроклимат для тела. 

Sympatex Transactive 
Эта технология предусматривает повышенный уровень комфорта для людей, занимающихся активными видами спорта. Совершенно новая система мембранных тканей, состоящая из мембраны Sympatex и водоотталкивающего слоя, избавляет от пота не только в виде испарений, но и в виде влаги. Благодаря своей структуре, лишенный пор Sympatex Transactive гарантирует, что дыхание кожи не будет затруднено загрязнениями, кристаллами соли, частицами моющих средств и прочими внешними факторами. 

Sympatex Professional 
Плотно соединенные швы обеспечивают 100% водонепроницаемость. Экстремальные климатические условия зимой требуют максимум функциональности и эффективности. Это достигается благодаря двух- и трехслойным материалам, плотно соединенным друг с другом так, что они обеспечивают 100% водонепроницаемость. 

Pontetorto Dryfast 
Технология против запаха и влаги. Исключительно легкая вязка, которая позволяет быстро выводить пот наружу, благодаря капиллярным свойствам материала. Сохраняет тело сухим. Антибактериальный материал, который также был обработан по специальной дезинфицирующей технологии и в результате постоянно нейтрализует бактерии, которые вызывают неприятный запах. 

Schoeller Stretch, Schoeller WB400 
Эластичность, защита от ветра и комфорт при носке. Эластичный трехслойный материал Schoeller WB400 — это три ткани в одной. Наружный слой, выполненный из эластика и синтетических волокон, гарантирует полную свободу движения и защиту от загрязнений. Водонепроницаемый второй слой позволяет поту испаряться. А плотный объемный внутренний слой с начесом, который удерживает тепло, обеспечивает удобство в носке. 

В одежде из мембранной ткани в любую погоду, кроме самой жаркой влажной, можно идти или бежать, лезть по скалам, кататься на лыжах и при этом не испытывать дискомфорта. В советские времена альпинистам и туристам приходилось носить брезентовые штормовки, которые быстро намокали и были достаточно тяжелыми, по сравнению с современными мембранными куртками. В 70-х годах, когда русские альпинисты приехали к американским коллегам, те подарили гостям палатку с нанесённой на тент мембраной Gore-Tex. Русские альпинисты потом долго не могли поверить: как может быть так, что в сильнейший дождь тент не промокает, а пар от кипящей на примусе кастрюли свободно испаряется через тент палатки?! Мембранные ткани сравнивают в соответствии с упомянутыми свойствами: какой материал лучше «дышит», какой прочнее и т. д. Водонепроницаемость определяется по давлению водяного столба, которое определённое время выдерживает ткань с мембраной: чем больше выдерживает, тем лучше. В куртке, которая «держит» больше 6000 мм, можно некоторое время находится под дождём, 8000 мм — можно спокойно работать под ливнем, 10000 мм — куртка непромокаема. 

«Дыхание» зависит от паропроницаемости мембраны (измеряется в г/м2 за 24 часа) — чем больше проницаемость водяных паров, тем лучше материал «дышит». Часто при покупке происходит ошибка в выборе из-за того, что разные мембраны были протестированы по-разному. Предположим, что две фирмы в рекламных материалах на свои ткани указывают проницаемость водяных паров 5000 г/м2. Но одну держали над колбой с кипящей водой, а другую при температуре воды 36,6°С. Понятно, что результаты будут разными, и что ткани «дышат» неодинаково. В Европе считаются общепринятыми тесты ISO 811 (на водонепроницаемость), ISO 9237 (на ветронепроницаемость) и ISO 11092 (на паропроницаемость). Однако американские, английские (BS7209 WVP Index) и остальные европейские тесты сильно различаются между собой. 

Плюсы и минусы мембранной одежды

Плюсы: 

•  Она легкая и удобная;
•  Хорошо защищает от дождя и снега, прочная и легкая;
•  Она не продувается ветром и хорошо отводит испарения тела наружу;
•  Она подходит как для не очень холодной погоды, так и для морозной;
•  Грязь очень легко удаляется, можно забыть о стирке через день и выбирать яркие расцветки.

Минусы: 

•  Мембранная одежда достаточно дорогая;
•  Требует особого ухода и правильной стирки;
•  Относительно недолговечна;
•  Одежда под нее должна быть особым образом подобрана — термобелье + флис или полартек;

Некоторые виды тканей и тканей на основе мембран

Aerolite I: Ткань из микроволокна полиэстера, водоотталкивающая и «дышащая», мягкая на ощупь и не шуршащая. 

ATX: «Дышащая» мембрана. 

AWT OSMO-CERAMIC: Эта мембрана обладает высокими водонепроницаемыми и «дышащими» свойствами, сохраняющимися при любых температурах, характерных для горных условий. Кроме того, это покрытие обладает способностью активно удалять влагу, скапливающуюся на внутренней поверхности ткани, таким образом, значительно уменьшая опасную конденсацию при интенсивной работе лыжника и большом перепаде температур. Керамический компонент покрытия обладает способностью преобразовывать ультрафиолетовое излучение в инфракрасное тепло, тем самым повышая тепловые возможности изделия на +3 С. 

Berber: Материал из 100% полиэстера. Быстро сохнет, обладает высокой функциональностью, при этом это легкий материал с высокой теплоизоляцией. 

Bergundtal Cloth: Ткань образуется плетением нити нейлона-таслан в одном направлении и обычного нейлона в другом. Прочная основа ткани имеет внешнее водоотталкивающее покрытие, на внутреннюю поверхность нанесено полиуретановое напыление для дополнительной защиты от суровых климатических условий. 

Boucle Ricciolo: Ткань, состоящая из шерсти и полиамида. 

Channel Ridge Faille: Ткань, изготовленная из нейлона-таслана, имеющая нерегулярную структуру плетения, которая придает прочность и износоустойчивость. Ткань имеет снаружи водоотталкивающее покрытие, а внутри на поверхность нанесено полиуретановое напыление для дополнительной защиты. 

Clarino Grip: Прочный, нескользящий материал, покрытый силиконом. Используется в производстве перчаток. 

Climatec: Акриловое покрытие, обладающее водонепроницаемыми и «дышащими» свойствами. 

Comfort Control: Синтетический материал, используемый для производства нательного белья. Капиллярные свойства которого обеспечивают отвод влаги с поверхности тела, покрытие Teflon обеспечивает максимум устойчивости к воздействию воды. Ткань защищена от ультрафиолетовых лучей. Материал имеет свойство ветронепроницаемости за счет плотного внутреннего переплетения волокон, при этом не снижена способность пропускать воздух. Ткань быстро сохнет, хорошо переносит стирку и сухую чистку. 

Coolmax: Новое высокотехнологичное волокно. Поддерживает естественную температуру тела за счет улучшенной способности выводить влагу и тепло. Благодаря четырехканальной структуре этого волокна влага испаряется значительно быстрее. Изделия из него не требуют специального ухода, допустима машинная стирка и сушка. 

Cordura: Высокотехнологичный материал, разработанный компанией DuPont, содержит 100% нейлон, обладающий повышенной прочностью и долговечностью. Материал имеет двойное сопротивление трению, обладает высокой стойкостью к различным видам механических нагрузок. 

Dermizax: Совмещает полную водонепроницаемость и выведение влаги с увеличенной прочностью без ущерба для гладкости и мягкости материала. Водостойкость сохраняется на одном уровне, не зависимо от энергичности и напряженности движений. Свойство ткани «дышать» и выводить влагу обеспечивает уникальная беспоровая мембрана. При этом «дышащие» свойства мембраны способны усиливаться при повышении температуры тела человека. Это приводит к увеличению расстояния между длинными молекулярными цепочками полимера мембраны, что делает ее более проходимодоступной для молекул водяного пара. Сведение конденсации к минимуму предотвращает замерзание внутреннего слоя и эффективно дополняет свойство ткани «дышать». Мембрана не разрушается при многочисленных стирках, что делает ее легкой для ухода. Водонепроницаемость 2000 мм, воздухопроницаемость 10000 гр./кв.м/24ч. 

Diaplex: Водостойкий мембранный материал, выдерживающий от 20000 до 40000 мм водяного столба, изменяет интенсивность выведения испарений через отдельные участки одежды в зависимости от температуры, поддерживая общий комфортный уровень тепла. Превосходно совмещает полную водоустойчивость и выведение влаги с увеличенной прочностью без ущерба для гладкости и мягкости материала. Свойство ткани «дышать» и выводить влагу обеспечивает уникальная непористая мембрана. Сведение конденсации к минимуму предотвращает замерзание внутреннего слоя и эффективно дополняет свойство ткани «дышать». Высокая эластичность для легкости движений и ветростойкость. 

ZONE: В материале используется микропористая полиуретановая мембрана, снаружи она дополнительно обработана водоотталкивающей пропиткой, за счет чего ткань обладает высокой водоотталкивающей способностью. Влагонепроницаемость 5000 мм, воздухопроницаемость 3000 гр./кв.м/24ч. 

Dry W.E.B.: Эта технология использует многослойную структуру, которая впитывает пот, затем быстро перемещает его на внешнюю сторону ткани, применяя при этом капиллярный процесс. Полиэстер на внутренней стороне ткани убирает пот с кожи, и микрофибровое волокно полиэстера на поверхности рассеивает влагу для ее быстрого испарения. Обработанная антимикробным веществом, эта ткань защищает от бактерий. 

Dynatec Schoeller: Высокопрочная ткань (более прочная, чем Cordura), известная своей устойчивостью к трению и истиранию. Устойчива к быстрой смене температур. 

Dynamonus: Армированное кевларовое волокно, прочное к носке и трению, разрывам и порезам. Благодаря основе из прочного кевлара и добавлению синтетических волокон, этот материал сохраняет все защ

promountain.ru

Мембраны характеристики – Справочник химика 21

    Поверхностные явления играют ключевую роль в мембранных процессах и существенны для всех типов мембран, кроме газодиффузионных. Абсолютные значения коэффициента проницаемости и селективности мембран, температурная и барическая зависимость этих характеристик, во многом определяются закономерностями сорбционного процесса на поверхности и в матрице мембраны. Обычно допускается, что скорость сорбции намного превышает скорость переноса массы и распределение вещества между сорбированной и объемной фазами равновесно. Поэтому ограничимся анализом условий сорбционного равновесия и разделительных характеристик равновесного сорбционного процесса. [c.42]
    Мембрана Характеристика стоков  [c.315]

    Рассмотрим идеальный процесс разделения исходной смеси на фракции. На рис. 7.2 показана схема идеального устройства для разделения смеси на фракции, включающие соответственно А/ компонентов (А,-ей). В отличие от схемы полного разделения, полупроницаемые мембраны установлены на входе в приемные камеры и обеспечивают обратимое смешение компонентов фракции. Температура во всех элементах системы одинакова. Давления в камерах также одинаковы и равны давлению исходной смеси. Мембранные парциальные давления р, и Ра соответствуют условиям мембранного равновесия чистого вещества и смесей в соответствующих камерах, затраченная извне минимальная работа разделения п молей исходной смеси на фракции с числом молей п,- определится как сумма затраченных работ обратимого изотермического сжатия чистых газов от их мембранных парциальных давлений р,, соответствующих равновесию с исходной смесью, до аналогичных характеристик Ра, равновесных газовым фазам фракций. Для одного моля исходной смеси минимальная работа разделения на фракции определится суммой 

[c.233]

    Относительные потери жидких поверхностно-активных мембран в результате проникновения через подложечную мембрану зависят от размера и формы молекул жидкой мембраны, характеристик пористости подложечной мембраны и от свойств окружающей среды. 

[c.314]

    Исследовалась ультрафильтрация эмульсии веретенного масла в щелочном составе КМ-2 через полупроницаемые полиамидные и этилцеллюлозные мембраны, характеристики которых приведены в ТТ4 [c.114]

    Мембраны второго типа характеризуются существенным влиянием поверхностных явлений, прежде всего адсорбции возможно появление конденсированной фазы и эффекта капиллярности химический потенциал компонента зависит не только от температуры, давления и состава газовой смеси, но также и от свойств матрицы за счет поверхностной энергии. Влияние скелета мембраны на процесс разделения не ограничено, как в газодиффузионных, чисто структурными характеристиками, а предполагает появление новых видов массопереноса. Однако транспорт компонентов в основном материале мембраны исключен. Примером такого рода систем являются микропористые структуры и газовые смеси под давлением, содержащие компоненты со значительной молекулярной массой. 

[c.13]

    Таким образом, каждый тип мембраны характеризуется видом взаимодействия молекул газа и структурных элементов матрицы. Количественными характеристиками этого.взаимодействия являются энергия связи и потенциал, зависящие от параметров межмолекулярного взаимодействия, молекулярной природы и морфологии матрицы мембраны. Энергия связи определяется тепловым эффектом, сопровождающим образование системы мембрана — газ для сорбционно-диффузионных мембран— теплотой сорбции, в реакционно-диффузионных мембранах, кроме энтальпии растворения газов, заметный вклад вносит тепловой эффект химической реакции. В газодиффузионных мембранах энергия связи близка к нулю. [c.14]

    Таким образом, если в пористой мембране удается организовать режим свободномолекулярного течения, проницаемость каждого компонента газовой смеси в изотермических условиях определяется структурными характеристиками мембраны, температурой и молекулярной массой газа и не зависит от давления. Разделительная способность является функцией только соотношения молекулярных масс и не зависит ни от свойств мембраны, ни от параметров процесса Г и Р. Из соотношения (2.52) следует, что для мембраны определенной структуры существует комплекс величин, сохраняющий постоянное значение при разделении любых смесей при любых значениях температуры и давления, если Кп>1  

[c.57]

    В частности, для пористого стекла Викор (П5 = 0,32, с п = = 5,8-10 м, =5,9) получим, полагая размерность Л моль/м с Па >4 = 0,58-10″ . Правая часть соотношения (2.54) включает только характеристики поровой структуры мембраны и коэффициент эффузионного сопротивления, также зависящей от [c.57]

    Правая часть этого уравнения содержит константу Л , составленную из структурных характеристик пористой мембраны и комплекса величин, определяющих поверхностную миграцию частиц. 

[c.61]

    Проницаемость мембраны, как интегральная кинетическая характеристика, будет в соответствии с уравнением (3.52) зависеть от средних значений ,> и с учетом структурных изменений матрицы при всестороннем сжатии. [c.97]

    Кристаллические и, плотные аморфные материалы обычно непригодны для создания мембран. Это обусловлено малой долей свободного объема и большим временем релаксации для процессов перераспределения вакансий и других дефектов структуры, в результате чего резко снижается растворимость газов и скорость миграции растворенного вещества. Равновесные и кинетические свойства подобных систем во многом определяются высокими значениями потенциала межатомного (межмолекулярного) взаимодействия, обычно превышающего средние значения кинетической энергии КьГ этим объясняется малая подвижность структурных элементов. Однако легкие разы типа Нг, Не, Оа, N2 с наиболее низкими значениями параметров (е,/, о, ) парного потенциала молекулярного взаимодействия могут в некоторых плотных матрицах образовывать системы с повышенной растворимостью и удовлетво рительными диффузионными характеристиками. Наиболее перспективны металлические мембраны на основе палладия для извлечения водорода, а также стекла для выделения гелия [8, 10, 19—21]. 

[c.114]

    Естественно, диффузионные характеристики мембраны при этих условиях различны. С ростом температуры область неупорядоченной фазы расширяется и при Г>Гкр, когда энергия 8 115 [c.115]

    Скорость диффузии различна в упорядоченной и неупорядоченной фазах раствора

www.chem21.info

Общая характеристика, свойства и производители осмотических мембран

РЕФЕРАТ

Тема: “Общая характеристика, свойства и производители осмотических мембран”

Общие теоретические сведения о системах обратного осмоса и мембранах

Обратный осмос, известный также как гиперфильтрация, лучший из известных способов фильтрации воды. Обратный осмос позволяет удалять из водной массы мельчайшие частицы величиной с ионы. И для удаления из питьевой воды солей и других включений с тем, чтобы улучшить цвет, вкус или свойства жидкости.

Явление осмоса (выравнивание концентраций растворов, разделенных полупроницаемой мембраной) лежит в основе обмена веществ всех живых организмов. Например, подкладка скорлупы куриного яйца является естественной мембраной, через нее проходят молекулы кислорода, но задерживаются загрязнители. Стенки клеток растений, животных и человека представляют собой естественную мембрану, которая является частично проницаемой, поскольку она свободно пропускает молекулы воды, но не молекулы других веществ. Когда корни растений впитывают воду, стены их клеток формируют натуральную осмотическую мембрану, которая пропускает молекулы воды и отторгает большинство примесей. Травы и цветы стоят вертикально только за счет так называемого осмотического давления. Поэтому при недостатке воды они выглядят пожухлыми и вялыми. Фильтрующая способность природной мембраны уникальна, она отделяет вещества от воды на молекулярном уровне и именно это позволяет любому живому организму существовать.

Применение мембран для отделения одних компонентов раствора от других имеет очень давнюю историю, восходящую еще к Аристотелю, впервые обнаружившему, что морская вода опресняется, если ее пропустить через стенки воскового сосуда. Изучение этого явления и других мембранных процессов началось гораздо позже, в начале XVIII века, когда Реомюр использовал для научных целей полупроницаемые мембраны природного происхождения. Но до середины 20-х годов уходящего века все эти процессы имели сугубо теоретический интерес, не выходя за пределы лабораторий. В 1927 году немецкая фирма «Сарториус» получила первые образцы искусственных мембран. После Второй мировой войны американцы, используя немецкие наработки, наладили производство ацетат целлюлозных и нитроцеллюлозных мембран. Лишь в конце 50-х – начале 60-х годов с началом широкого производства синтетических полимерных материалов появились первые научные работы, которые легли с основу промышленного применения обратного осмоса. Первые промышленные обратно осмотические системы появились только в начале 70-х годов, поэтому это сравнительно молодая технология по сравнению с тем же ионным обменом или адсорбцией на активированных углях. Тем не менее, в Западных странах обратный осмос стал одним из самых экономичных, универсальных и надежных методов очистки воды, который позволяет снизить концентрацию находящихся в воде компонентов на 96-99% и практически на 100% избавиться от микроорганизмов и вирусов.

Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя (например, воды) больше подвижности растворённых в нем веществ (примесей воды). Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Если такая мембрана разделяет раствор (например, воду с примесями) и чистый растворитель (воду), то концентрация воды в растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть ее молекул замещена на молекулы растворенного вещества. Вследствие этого, переходы частиц воды из отдела, содержащего чистую воду, в воду с примесями, будет происходить чаще, чем в противоположном направлении (рис. 1-а). Соответственно, объём воды с растворенными примесями будет увеличиваться, тогда как объём чистой воды, будет уменьшаться. Давление, при котором между двумя жидкостями наступает равновесие, называют осмотическим (рис. 1-б)

Обратный осмос – это процесс, при котором молекулы растворителя (воды) под действием давления движутся из раствора (воды, содержащей примеси) в чистый растворитель (в воду). Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое, то молекулы воды из раствора будут свободно проникать в чистую воду (рис. 1-в). Ввиду того, что полупроницаемая мембрана, разделяющая две жидкости, пропускает в основном только молекулы воды, с одной стороны может быть получена чистая вода без примесей, с другой стороны сконцентрированный раствор солей.

Этот процесс — обратный осмос, может быть использован для очистки таких жидкостей как этанол и гликоль, которые пройдут через обратноосмотическую мембрану, в то время как другие ионы и примеси она не пропустит. Обратный осмос используют в фильтрах для очистки воды, в том числе, для питья.

Помимо пищевых производств обратноосмотические системы применяются для получения воды для медицины, микроэлектроники, фармацевтики, парфюмерии, химической промышленности и теплоэнергетики. Вода для паровых котлов должна иметь очень низкое содержание растворенных веществ, особенно таких, как соли жесткости, окись кремния, железо. Обратный осмос позволяет снизить содержание этих компонентов до требуемых величин. Действительно, традиционно в этой области применяются деионизаторы с регенерацией ионообменных смол растворами кислот и щелочей. Эти устройства при сопоставимой с обратноосмотическими системами стоимости имеют ряд существенных недостатков. Это и необходимость содержания реагентного хозяйства, и большой объем агрессивных кислотно-щелочных стоков, что предъявляет особые требования к дренажной системе. Затраты на расходные материалы (кислоты, щелочи) составляют зачастую немалые суммы. Для обеспечения непрерывной подачи очищенной воды необходимо дублирование оборудования, поскольку не допускается перерыв в работе. Системы обратного осмоса практически лишены этих недостатков. Они способны работать 24 часа в сутки, более удобны в эксплуатации, требуют гораздо меньше расходных материалов (ингибиторы, моющие растворы), имеют неагрессивные сбросные воды.

Недостатком установок обратного осмоса и нанофильтрации можно назвать необходимость качественной предварительной подготовки воды перед мембранами. В исходной воде должны отсутствовать сильные окислители (например, содержание свободного хлора для обратноосмотических мембран не должно превышать 0,1 мг/л). Перед подачей в мембрану, воду тщательно очищают от механических примесей, железа. Такая предварительная подготовка воды позволяет увеличить срок службы мембран.

В обратноосмотической технологии используется полупроницаемая мембрана, которая пропускает только молекулы воды и задерживает молекулы загрязняющих веществ. Наиболее часто в технологии обратного осмоса используется процесс, известный как перекресное течение, что позволяет мембране самоочищаться. В то время, как часть жидкости проходит через мембрану, другая ее часть двигается в обратном направлении, вымывая из мембраны обратного осмоса задержанные частички. В процессе обратного осмоса требуется движущая сила, которая будет проталкивать жидкость через мембрану, наилучшим вариантом является давление, создаваемое помпой. Чем выше давление, тем больше движущая сила. Установки обратного осмоса способны задерживать бактерии, соли, сахара, протеины, частицы, красители и другие загрязняющие вещества, молекулярная масса которых больше 150-250 далтонов. Разделение ионов обратным осмосом происходит с участием заряженных частиц. Это значит, что расстворенные ионы, которые несут заряд, равный зараряду солей, более вероятно будут отброшены мембраной, чем те, которые не заряжены, например органика. Чем больше заряд частицы и ее размер, тем выше вероятность того, что она будет отброшена мембраной.

Применяемые в настоящее время композитные мембраны позволяют значительно снизить гидродинамическое сопротивление. В них тонкий селективный слой наносится химическим путем на пористую основу (подложку). Толщина селективного слоя составляет 0,1-1,0 мкм, а то

mirznanii.com

Мембранная ткань: виды, свойства

Мембраной называется водоотталкивающее и ветрозащитное покрытие, которое способно пропускать сквозь себя водный пар. Мембранная ткань составляет только верхний слой зимней одежды, таким образом, нижний слой остается сухим. В подобной одежде кожа сможет дышать, а пот просто будет выводиться наружу. Мембрана похожа на тончайшее покрытие, которое «приклеено» к одежде сверху, будь то вещи для детей или для взрослых.

Категории мембраны по строению

В этом случае категория мембраны зависит от использования.

Принцип работы беспоровой мембраны: влажные пары попадают внутрь ткани, затем происходит диффузионный процесс, они плавно перемещаются в наружный слой. Она прослужит довольно долго, а специального ухода не потребуется. Иногда может показаться, что, к примеру, зимний костюм из беспоровой мембраны промокает, но это иллюзия, это просто описанные выше испарения.

Поровое мембранное покрытие работает следующим образом: вода снаружи не может пройти сквозь, а пот, выделяемый человеком, свободно выводится через поры. Таким образом, она считается полностью непромокаемой снаружи. Стоит отметить, что она недолговечна из-за своей «нежной» структуры.

Мембранная ткань комбинированного вида относится к разряду высокотехнологичных тканей, используется покрытие двух видов (поровое и беспоровое). У подобной ткани отсутствуют недостатки, так как ее состав сочетает в себе несколько видов покрытия.

Мембранные ткани делятся также по типу конструкции: два, два с половиной, три слоя.

Плюсы и минусы мембраны

К положительным качествам можно отнести:

• легкость и удобство – к примеру, костюмы из мембраны, прекрасно подходят как для взрослых, так и для детей, а движения не сковываются;
• не нужно натягивать еще один слой теплых вещей, для детей это самый подходящий вариант;
• хорошая защита от промокания и ветра;
• мембранные ткани легко поддаются очистке и стирке.

Отрицательными качествами являются:

• цена – зимний костюм или куртка стоят отнюдь не дешево;
• потребуется определенный уход;
• недолговечность, в зависимости от категории;
• правильная подборка нижнего слоя;
• не подходит для ценителей натуральных материалов.

Многие люди считают, что такие вещи хорошо утеплены, но это заблуждение. Они не предназначена для подогрева, но уменьшают потливость, за счет этого тело не охлаждается. Для малоподвижных детей, потребуется зимний костюм со специальным утеплителем. Также стоит отметить, что подобное одеяние не подходит для ежедневного применения, а предназначается для определенных ситуаций: туризм, альпинизм, путешествия и активный отдых, к примеру, в горах.

Что носить под одеждой из мембраны?

В зимний сезон нужно следовать принципу подбора слоев. Благодаря такому принципу организм не перегреется и не будет реагировать на температурные перепады. Стоит учитывать, что мембранная одежда хорошо дышит, а значит, сильное потоотделение можно исключить.

В основном одеваются в три слоя: внутренний, средний и верхний. Под первым слоем подразумевается нижнее белье. Второй слой – стандартное одеяние (штаны, свитер). А верхним слоем считается куртка или зимний костюм, который защитит от ветра, то есть, из мембраны.

Правильный уход за одеждой с мембранным покрытием

От правильного ухода зависит состояние вещей и их прочность.

Правила стирки

Мембранные ткани не следует стирать, используя моющее средство. Стандартные порошки забьют поры костюма или куртки, а свежий воздух перестанет поступать. Сюда можно включить и кондиционеры, ополаскиватели и прочие средства. В особенности это касается зимней одежды детей.

Стирать такие вещи можно, используя жидкое или хозяйственное мыло, в состав которого не входит хлорка. Во время стирки покрытие останется в целости и сохранности, хотя грязь может остаться в порах. Мембранные свойства могут остаться прежними, если использовать определенное средство по уходу за такими тканями, но лишь в крайних случаях. Но желательно носить верхнюю одежду из мембраны очень аккуратно, дабы избежать сильных пятен.

Нельзя прибегать к помощи стиральной машинки. Отрицательно повлияет на покрытие и замачивание с последующим режимом отжима. Ручная стирка – лучшее средство в борьбе с загрязнениями на поверхности одежды. Оптимальная температура для стирки – от 30 до 40 градусов.

Перед началом процедуры следует соединить рукава и застегнуть все имеющиеся застежки, заклепки. Подбирать моющее средство следует правильно. По завершении стирки, костюм или куртку из мембранных тканей не нужно выжимать при помощи скручивания. Желательно просто промокнуть одежду хорошо впитывающей тряпочкой. После стирки, сушка производится горизонтально, на какой-либо подставке.

Особый уход

Одежда из мембранной ткани после стирки и высыхания не гладится ни в зимний, ни в какой-либо другой сезон, повышенная температура может испортить внешний вид и покрытие в целом. Водоотталкивающие свойства восстанавливаются лишь при помощи определенного спрея, в основе которого лежит фтор. Подобные средства создают на верхнем слое мембранного костюма защитную пленку, которая значительно уменьшит воздействие ультрафиолета.

Правила хранения

Одежду из мембраны следует хранить на вешалке в вертикальном положении. На костюм или куртку нужно надеть полиэтиленовый чехол во избежание закупорки пористой структуры. Нельзя хранить подобные вещи во влажном состоянии и скомканном виде. Перед тем как зимнюю одежду убрать, ее надо выстирать по всем вышеперечисленным правилам с использованием определенного средства.

Эти советы помогут сохранить зимний костюм или куртку в первоначальном виде, а служить она вам будет не один сезон.

glader.ru

Основные свойства мембран – Справочник химика 21

    Основные свойства мембран в значительной степени определяются природой входящих в их состав фосфолипидов. Молекулы этих веществ на одном конце несут электрические заряды и группы, образующие водородные связи, на другом — углеводородные цепи. Полярные концы гидрофильны и образуют поверхность мембраны, тогда как углеводородные концы, выталкиваемые из водной фазы, ориентируются по направлению к другим углеводородам. В результате образуется двойной [c.465]
    Мембраны второго типа характеризуются существенным влиянием поверхностных явлений, прежде всего адсорбции возможно появление конденсированной фазы и эффекта капиллярности химический потенциал компонента зависит не только от температуры, давления и состава газовой смеси, но также и от свойств матрицы за счет поверхностной энергии. Влияние скелета мембраны на процесс разделения не ограничено, как в газодиффузионных, чисто структурными характеристиками, а предполагает появление новых видов массопереноса. Однако транспорт компонентов в основном материале мембраны исключен. Примером такого рода систем являются микропористые структуры и газовые смеси под давлением, содержащие компоненты со значительной молекулярной массой. [c.13]

    Анализ энергетического совершенства основной стадии мембранного процесса — селективного проницания — выполнен в разд. 7.2.2, где исследовано влияние свойств мембраны и параметров газовой смеси на локальные характеристики процесса. [c.262]

    Л/ел/брана – полупроницаемая перегородка, пропускающая определенные компоненты жидких или газовых смесей. Мембраны должны удовлетворять следующим основным требованиям обладать высокой разделяющей способностью (селективностью) высокой удельной производительностью (проницаемостью) химической стойкостью к действию среды разделяемой системы механической прочностью, достаточной для их сохранности при монтаже, транспортировании и хранении. Кроме того, свойства мембраны в процессе эксплуатации не должны существенно изменяться. [c.314]

    К основным свойствам ионообменных мембран и процессам, происходящим с их участием, относят набухаемость, осмотический перенос, диффузию, селективность, мембранное равновесие, мембранные потенциалы, электрическую про–водимость и др. Так как ток переносится в электродиализных аппаратах потоком ионов, проводимость системы зависит от числа ионов в обрабатываемой воде, т. е. от нормальности раствора электролита. Если отношение плотности тока к нормальности будет чрезмерно большим, то не будет хватать ионов для переноса тока. Это явление наблюдается прежде всего на границах раздела мембраны с раствором в обессоливающих камерах и называется поляризацией или обеднением заряженного слоя. Поляризация — важнейший фактор, ограничивающий плотность тока, а следовательно, эффективность процесса. [c.20]

    Цифра после буквенного обозначения (например, ДПУ-70) означает процентное содержание (по весу) ионита в мембране. На физико-химические и электро-химические свойства мембран существенное влияние оказывает соотношение основных компонентов. С увеличением содержания ионита увеличивается набухаемость, обменная емкость, водопроницаемость и электропроводность, но снижается механическая прочность. Изменяются также селективные свойства мембраны. [c.139]

    Комбинированный способ формования мембран [77, 96]. Асимметричные мембраны из ароматических полиамидов могут применяться как ультрафильтра-ционные материалы (см. гл. IV). Они представляют собой пористую матрицу с тонким и плотным поверхностным слоем. Матричный слой с достаточно высокой пористостью не оказывает существенного сопротивления потоку проходящей сквозь него жидкости. Селективные свойства мембраны в основном зависят от тонкого поверхностного слоя. [c.181]

    Средний размер макромолекул, их распределение по размерам, структура, специфическая природа химических групп, расположение этих групп в цепи, форма агрегации макромолекул составляют основные свойства полимеров, которые, в свою очередь, определяют их характеристики. Главная особенность, которая отличает полимеры от соединений любого другого класса и определяет их как материал, идеальный для мембраны,— это фибриллярная природа и большой размер, которые, в свою очередь, обусловливают существование когезионных сил, действующих на макроскопическом уровне. [c.104]

    Мембраны для баромембранных процессов должны удовлетворять следующим основным требованиям обладать высокой разделяющей способностью (селективностью) высокой удельной производительностью (проницаемостью) химической стойкостью к действию среды разделяемой системы механической прочностью при монтаже, транспортировании и хранении. Кроме этого, свойства мембраны в процессе эксплуатации не должны изменяться. [c.12]

    Выбор того или иного метода снижения концентрационной поляризации зависит от ряда факторов конструкции мембранного аппарата, свойств мембраны, стоимости готового продукта, производительности установки и др. К основным методам снижения концентрационной поляризации можно отнести следующие. [c.70]

    Отечественная промышленность выпускает ионитовые мембраны нескольких марок. В табл. 4.4 приведены их основные свойства. [c.98]

    Мембраны, обладающие основными свойствами [c.180]

    Мембраны, обладающие смешанными кислотно-основными свойствами [c.181]

    Исследования проводились в сборных электролизерах, изготовленных из органического стекла, с объемом камер около 100 мл. В качестве электродов использовались графит, нержавеющая сталь, платина и платинированный титан. Применялись анионитовые мембраны марок МАК и МАК-В, с двусторонней капроновой армировкой. Основные свойства использованных мембран представлены в табл. 1. [c.197]

    Мембраны для электродиализатора изготовляют в виде гибких листов прямоугольной формы или рулонов из термопластичного полимерного связующего и порошка ионообменных смол.

www.chem21.info

Что такое мембрана? Строение и функции мембраны

Что такое мембрана? Это понятие используется в различных жизненных сферах и науках. Причем в каждой из них оно имеет разное значение. Но, так или иначе, использование данного термина связано со значением самого слова. В переводе с латыни «мембрана» – это перепонка.

Различные интерпретации понятия

В технике и инженерии данное понятие используют, когда говорят о тонкой пленке или пластинке, закрепленной по контуру, как в микрофонах или манометрах.

В биологии под мембраной подразумевают эластичную молекулярную структуру, имеющуюся в каждой клетке и выполняющую функцию защиты от воздействий окружающей среды. Она обеспечивает целостность клетки и участвует в обменных процессах с внешним миром.

Мембрана обратного осмоса

Одним из недавних изобретений является модуль обратного осмоса, который используется для очищения воды. Данная конструкция представляет собой трубу, имеющую дно и крышку. А внутри этой трубы как раз и располагается мембрана обратного осмоса, наличие которой обеспечивает получение сверхчистой воды, освобожденной от различных бактериологических загрязнений и биологических отложений. Механизм очистки жидкости основан на сведении к минимуму мертвых пространств, в которых и могут скапливаться бактерии.

Данные модули получили широкое применение в медицине, а если быть точнее, то они снабжают приборы для гемодиализа сверхчистой водой.

Мембраны гидроаккумуляторов и расширительных баков. Их замена

Гидроаккумуляторы и расширительные баки – это приборы, которые используют для того, чтобы компенсировать избыточное давление (объем) внутри нагревательных устройств.

Что такое мембрана в данном случае? Этот элемент является основной составляющей устройств подобного типа. Он влияет на показатели работоспособности и надежности всей системы. По форме мембрана может различаться. Она бывает диафрагменная, шаровая и баллонная. Если у бака большой объем, то в заднюю часть элемента вставляется металлический штуцер, в котором есть отверстие для стравливания воздуха. В зависимости от сферы использования прибора подбирается материал для изготовления мембраны. Например, в расширительных баках системы отопления главным критерием служит уровень термостойкости и долговечности. В случае с холодным водоснабжением при выборе материала мембраны руководствуются критерием динамической эластичности.

К сожалению, не существует материала, который можно было бы назвать универсальным. Поэтому его правильный выбор является одним из важнейших условий длительной эксплуатации прибора и его эффективной работы. Чаще всего пластины изготавливают из натуральной каучуковой, синтетической бутиловой или этиленпропиленовой резины.

Замена мембраны осуществляется путем отсоединения гидроаккумулятора или расширительного бака от системы. Сначала отсоединяются винты, которые скрепляют фланец и корпус. В некоторых приборах имеется еще крепление в зоне ниппеля. После его устранения мембрану можно легко извлечь. Путем совершения обратных действий нужно поставить новую мембрану.

Полимерные мембраны

Понятие «полимерная мембрана» применяется в нескольких случаях. Во-первых, его используют, говоря об одном из самых современных и продвинутых с точки зрения практичности кровельных материалов. Такой тип мембран производится путем применения метода экструдирования, обеспечивающего отсутствие пустот в составе готового материала. К достоинствам полимерного изделия можно отнести абсолютную водонепроницаемость, паропроницаемость, небольшой вес, прочность, низкий уровень горючести, экологическую безопасность.

Термин «полимерная мембрана» часто используется, когда речь заходит об уже упомянутых выше пластинах обратного осмоса, а также других видах оболочек, изготовленных из органических полимеров. Это микро- и ультрафильтрационные изделия, перепонки, используемые при нанофильтрации. Преимущество полимерных мембран в данном контексте заключается в высокой технологичности и больших возможностях управления свойствами и структурой материала. При этом используются небольшие химические и технологические вариации процесса изготовления.

Клеточная мембрана. Клетки – единицы всего живого

Давно известен факт, что основной структурной единицей живого организма является клетка. Она представляет собой дифференцированный участок цитоплазмы, который окружен клеточной мембраной. В процессе эволюции, по мере расширения пределов функциональности, она приобрела пластичность и тонкость, ведь важнейшие процессы в организме происходят именно в клетках.

Клеточная мембрана – это граница клетки, представляющая собой естественный барьер между ее внутренним содержимым и окружающей средой. Основной характерной особенностью оболочки является полупроницаемость, которая обеспечивает проникновение в клетку влаги и питательных веществ и выведение из нее продуктов распада. Клеточная мембрана – это основная структурная составляющая организации клетки.

Исторические факты, связанные с открытием и исследованием клеточной мембраны

В 1925 году Грендель и Гордер успешно поставили эксперимент по выявлению «теней» эритроцитов. Именно они в процессе опытов впервые обнаружили липидный бислой. Продолжатели их работы Даниэлли, Доусон, Робертсон, Николсон в разные годы трудились над созданием жидкостно-мозаичной модели структуры мембраны. Окончательно это удалось сделать Сингшеру в 1972 году.

Основные функции клеточной мембраны

• Отделение внутреннего содержимого клетки от компоненты внешней среды.
• Способствование поддержанию постоянства химического состава внутри клетки.
• Регулирование сбалансированности обмена веществ.
• Обеспечение взаимосвязи между клетками.
• Сигнальная функция.
• Защитная функция.

Плазменная оболочка

Что такое мембрана, которую называют плазменной оболочкой? Это наружная клеточная стенка, которая по своему строению является ультрамикроскопической пленкой толщиной 5-7 наномиллиметров. В ее состав входят белковые соединения, фосфолипиды, вода. Пленка, будучи весьма эластичной, хорошо впитывает влагу, а также имеет способность со стремительной скоростью восстанавливать свою целостность.

Для плазменной мембраны характерно универсальное строение. Ее пограничное положение обуславливает участие в процессе избирательной проницаемости при выведении из клетки продуктов распада. Взаимодействуя с соседними элементами и надежно защищая содержимое от повреждения, наружная мембрана является одним из самых главных компонентов строения клетки.

Тончайший слой, который иногда покрывает клеточную мембрану живых организмов, называют гликокаликсом. Он состоит из белков и полисахаридов. А в растительных клетках мембрану сверху защищает специальная стенка, которая также выполняет опорную функцию и поддерживает форму. Она в основном состоит из клетчатки – нерастворимого полисахарида.

Таким образом, можно сделать вывод, что основными функциями наружной клеточной мембраны являются восстановление, защита и взаимодействие с соседними клетками.

Особенности строения

Что такое мембрана? Это подвижная оболочка, ширина которой составляет 6-10 наномиллиметров. Основу ее строения составляет липидный бислой и белки. Углеводы также имеются в мембране, однако на их долю приходится лишь 10% от массы мембран. Но они в обязательном порядке содержатся в гликолипидах или гликопротеинах.

Если говорить о соотношении количества белков и липидов, то оно может сильно варьироваться. Все зависит от типа ткани. Например, в миелине содержится около 20% белка, а в митохондриях – около 80%. Состав мембраны напрямую влияет на ее плотность. Чем больше содержание белка, тем выше плотность оболочки.

Многообразие функций липидов

Каждый липид по своей природе является фосфолипидом, образующимся в результате взаимодействия глицерина и сфингозина. Вокруг липидного каркаса плотно располагаются белки мембраны, однако их слой не сплошной. Некоторые из них погружены в слой липидов, а другие как бы пронизывают его. Этим и обусловлено наличие участков, проницаемых для воды.

Очевидным является тот факт, что состав липидов в различных мембранах не случайный, но четкого объяснения данному феномену пока не найдено. В любой конкретной оболочке может содержаться до ста различных типов молекул липидов. Рассмотрим факторы, которые, возможно, влияют на определение липидного состава молекулы мембраны.

• Во-первых, смесь липидов в обязательном порядке должна иметь способность к образованию стабильного бислоя, в котором могут функционировать белки.
• Во-вторых, липиды должны способствовать стабилизации сильно деформированных мембран, установлению контакта между оболочками или связыванию определенных белков.
• В-третьих, липиды – биорегуляторы.
• В-четвертых, некоторые липиды являются активными участниками реакций биосинтеза.

Белки клеточной мембраны

Белки выполняют несколько функций. Одни играют роль ферментов, а другие –транспортируют разного рода вещества из окружающей среды внутрь клетки и обратно.

Строение и функции мембраны устроены таким образом, что интегральные белки насквозь пронизывают ее, обеспечивая тесную связь. А вот периферические белки связаны с мембраной не слишком тесно. Их функция состоит в том, чтобы поддерживать структуру оболочки, получать и преобразовывать сигналы из внешней среды, а также служить катализаторами различных реакций.

Состав мембраны представлен, прежде всего, бимолекулярным слоем. Его непрерывность обеспечивает барьерные и механические свойства клетки. В процессе жизнедеятельности может происходить нарушение структуры бислоя, которое приводит к образованию структурных дефектов сквозных гидрофильных пор. Вслед за этим могут нарушиться все функции клеточной мембраны.

Свойства оболочки

Особенности клеточной мембраны обусловлены ее текучестью, благодаря которой она не имеет жесткой структуры. Липиды, входящие в ее состав, могут свободно перемещаться. Можно наблюдать асимметрию клеточной мембраны. Это и является причиной различия составов белкового и липидного слоев.

Доказана полярность клеточной мембраны, то есть ее внешняя сторона имеет положительный заряд, а внутренняя – отрицательный. Также следует отметить, что оболочка имеет избирательную проницательность. Она пропускает внутрь, помимо воды, только определенные группы молекул и ионов растворенных веществ.

Особенности строения клеточной мембраны у растительных и животных организмов

Наружная мембрана и эндоплазматическая сеть клетки тесно соединены. Часто поверхность оболочки покрыта еще и различными выступами, складками, микроворсинками. Плазматическая мембрана клетки животных организмов снаружи покрыта гликопротеиновым слоем, выполняющим рецепторную и сигнальную функции. У растительных клеток снаружи этой оболочки находится еще одна, толстая и отчетливо различимая под микроскопом. Клетчатка, из которой она состоит, участвует в формировании опоры у тканей растительного происхождения, например, древесины.

У клеток животных тоже имеются внешние структуры, расположенные снаружи мембраны. Они выполняют исключительно защитную функцию. В качестве примера можно привести хитин, который содержится в покровной ткани насекомых.

Кроме клеточной, имеется внутриклеточная, или внутренняя мембрана. Она делит клетку на специализированные замкнутые отсеки, которые называются органеллами. В них постоянно должна поддерживаться определенная среда.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что клеточная мембрана, характеристики которой доказывают ее важность в функционировании всего организма, имеет сложный состав и строение, зависящие от многих внутренних и внешних факторов. Повреждение этой пленки может привести к гибели клетки.

Таким образом, строение и функции мембраны зависят от сферы науки или области промышленности, в которых применяется данное понятие. В любом случае этот элемент представляет собой оболочку или перегородку, которая обладает гибкостью и закрепляется по краям.

fb.ru

Мембраны физические свойства – Справочник химика 21

    В зависимости от температуры и состава мембраны могут существовать в различных физических фазах. При понижении температуры мембраны обнаруживают свойства твердых тел, при повышении температуры они переходят в жидкокристаллическое состояние, которое характеризуется большей подвижностью молекул в плоскости мембраны. В жидкокристаллическом состоянии найдено, что коэффициенты латеральной диффузии почти так же высоки, как и в воде. Как правило, в таком состоянии находятся биологически активные мембраны при физиологических условиях. Ограничение движения в одной плоскости приводит к тому, что в спектрах ЯМР наблюдаются [c.156]
    В работе /5/ мембраной называют материал или устройство, которое ведет себя как физический барьер между двумя жидкими фазами, допускающий определенные обменные процессы. На основе различий в видимой структуре ионообменных мембран их подразделяют на гомогенные и гетерогенные /1/. Гетерогенные мембраны состоят более чем из одного материала. Типичные гетерогенные мембраны получают путем размалывания ионообменных зерен и смешивания ионообменного материала со связующим. Эта смесь отпивается или раскатывается на специальную ткань, которая придает мембране прочность и устойчивость к деформациям. Гомогенные мембраны имеют однородную структуру (исключая молекулярный уровень), и их физические свойства в различных точках одинаковы. [c.30]

    Нефтезаводские газы, подлежащие разделению, представляют собой смесь углеводородов с водородом. Основные физические константы водорода и газообразных углеводородов приведены в табл. 12. Водород из этих газов вьщеляют методами глубокого охлаждения, абсорбцией, адсорбцией, диффузией через мембраны с избирательной проницаемостью для водорода. Метод глубокого охлаждения нашел промышленное применение для выделения Нз из водородсодержащих газов. Для получения водорода высокой степени чистоты используют метод короткоцикловой адсорбции на цеолитах. Водород очень высокой степени чистоты в небольших количествах получают диффузией через мембраны из сплавов палладия, проницаемых для водорода, но непроницаемых для других газов и паров. Разрабатываются и полимерные мембраны, обладающие аналогичными свойствами, Метод абсорбции углеводородами с последующей ректификацией, особенно при пониженной температуре, может быть также использован для концентрирования водорода. Этот процесс имеет место в системах гидроочистки (см, стр, 20). [c.42]

    Решение задачи обратноосмотического разделения состоит в получении выражения для коэффициента селективности ф исходя из физических свойств системы мембрана — раствор и внешних условий скорости течения и, температуры и интенсивности перемешивания раствора на входе в мембрану, способа сбора вытекающего раствора. Дальнейшее рассмотрение теории обратного осмоса будет вестись на основе развитого в наших работах подхода [28—30], включающего как частные случаи многие из полученных ранее решений [24—27]. [c.300]

    Если растворимое вещество, например сахар, привести в соприкосновение с водой, оно диспергируется в жидкости, образуя физически гомогенный раствор, свойства которого указывают на то, что сахар разбился в жидкости на отдельные молекулы. Если тонко измельченный кварц внести в воду, он также диспергируется в жидкости. Но в этом случае, в противоположность сахару, ничто не указывает на то, что после соприкосновения с водой частицы кварца испытывают дальнейшее диспергирование. Частицы кварца в суспензии сохраняют все свои физические свойства, в, то время как диспергированные частицы сахара получают свойства, резко отличающиеся от свойств твердого тепа, например значительно увеличенную способность к диффузии через мембраны с малой проницаемостью .  [c.107]

    Поскольку ионообменные зерна и мембраны изготовляются из ионообменных смол, они обладают аналогичными химическими и физическими свойствами. Однако многие аспекты ионного обмена, важные для мембран, не имеют отношения к зернам, и наоборот. Принципы ионного обмена здесь обсуждаются в основном в той мере, в какой они относятся к электромембранным процессам. [c.30]

    Они изготавливаются из различных как пористых, так и непористых органических (полимерные пленки, трубки, волокна) и неорганических (металлические, керамические, стеклянные) материалов. Это связано с тем, что универсальных мембран не существует. Поэтому для разделения веществ в различных физических и химических средах в многочисленных отраслях народного хозяйства требуется применять мембраны самого разного химического состава и физических свойств. Мембраны могут быть классифицированы по различным признакам, взаимосвязанным между собой, а именно по природе (естественные, синтетические, органические, неорганические и т. д.), по структуре (пористые, макро- и микропористые, непористые, кристаллические, аморфные, полимерные и т. д.), по применению (газофазные системы, системы газ—жидкость, жидкость—жидкость, газ—твердое тело и т. п.), по механизму действия (адсорбционные, диффузионные, ионообменные и т. п.). [c.237]

    Толщина слоя воды на других границах, например на границе раздела мембрана — раствор, будет меняться в зависимости от изменения химической природы растворенного вещества и границы раздела (см. гл. 4). В том случае, когда на границе раздела содержатся поры, диаметр которых (1 21 (рис. 2 28), приложенное давление, превышающее осмотическое, будет вызывать проникновение слоя чистой воды через мембрану, не пропуская более концентрированный раствор соли. Достоинство этой модели заключается в ее способности отражать свойства как раствора, так и химические и физические свойства мембраны. Вариации значений проницаемости и селективности могут быть объяснены существованием пор различных размеров. В действительности, как теперь предполагают, существует два вида распределения пор по размерам многочисленные малые поры размером, приблизительно равным 2( ( 10 А), что характерно, очевидно, для идеальных мембран, и случайные большие поры ( 100 А), которые обусловлены наличием дефектов в поверхностном слое асимметричных мембран (см. гл. 7). [c.68]

    Поведение воды в мембранах и на их поверхности было предметом широкого обсуждения. Существуют два противоположных мнения приверженцы феноменологического подхода с неохотой принимают идею о существовании какого-либо дальнего порядка у воды вблизи межфазных границ, а приверженцы структурного подхода верят в существование значительных количеств связанной воды. На присутствие связанной воды указывают всякий раз, когда физические свойства суспензии полимера не могут быть без труда объяснены свойствами макромолекул и свойствами среды, в которой образуется суспензия. Эту концепцию можно также распространить на гель-мембраны, т. е. на трехмерные структуры, которые не удается растворить ни одним из существующих способов. [c.176]

    Значение черных липидных мембран не в том, что они существуют в природе, а в том, что они представляют собой воспроизводимый прототип нормального липидного бислоя. Таким образом, они выполняют роль удобной модели для исследования физических свойств и явления пассивного транспорта для части идеализированного липидного бислоя биомембран. Черные липидные мембраны готовят, покрывая гидрофобную перегородку (содержащую отверстие и разделяющую два

www.chem21.info