Сұйық кіру қысымы - Liquid entry pressure

The сұйықтықтың түсу қысымы (LEP) а гидрофобты мембрана сұйықтық мембрананың ішіне еніп кетуі үшін құрғақ қабықшаға түсетін қысым. LEP қосымшасы бар мембраналық айдау немесе булану мембрана әр түрлі сұйық ерітінділерге қаншалықты суланатындығын көрсететін алғашқы параметр ретінде есептелуі мүмкін.[1]

LEP көптеген параметрлерге байланысты, соның ішінде мембрананың максималды тесік мөлшері, беттік керілу сұйықтық, сұйықтықтың мембрананың бетіне жанасу бұрышы және мембрананың геометриялық құрылымы.[1]

Негізінде қарапайым формада Янг-Лаплас теңдеуі,[2] LEP келесідей көрсетілген:

қайда бұл тесік геометрия коэффициенті ( = Цилиндрлік тесіктер үшін 1 және 0 < <1 цилиндрлік емес тесіктер үшін),[3] сұйық беттік керілу, сұйықтық жағынан өлшенетін жанасу бұрышы, мұндағы сұйық-бу интерфейсі мембрана бетімен түйіседі және бұл мембрананың максималды тесік мөлшері.

(a) және (b) цилиндрлік тесік, LEP (Янг-Лаплас моделі) параметрін есептеуге арналған параметрлері бар [4]

Кеуектердің кішігірім өлшемдері, кеуектердің тар таралуы, идеалды цилиндрлік кеуектер геометриясы, беттің энергиясы төмен, жанасу бұрышы және кедір-бұдырлығы жоғары мембраналар әдетте LEP жоғары көрсетеді. Резаи және басқалар. мембрананың бетінде ауа сияқты екінші фазаның болуы мембрананың LEP-н едәуір арттыруы мүмкін екенін көрсетті, әсіресе аз гидрофобты материалдар үшін.[5]

Қалай сулану әдетте жағымсыз болып табылады және мембраналық процестің сәтсіздігін білдіреді, оның пайда болуын болдырмауға бағытталған жобалау және зерттеу жұмыстары (мысалы, жұмыс жағдайлары арқылы),[6] немесе кері айналдыру сулану пайда болғаннан кейін (мысалы, мембрананы қайтадан жуу немесе кептіру арқылы).[7] Беттік жабындар LEP-ді жақсартудың негізгі әдісі болып табылады:[8] бұл өте жақсы, біркелкі, өте жоғары байланыс бұрыштары және тесіктердің бітелуіне жол бермеңіз.[9]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б Резаи, Мұхаммед; Варсингер, Дэвид М .; V, Джон Х.Лиенхард; Герцог, Микел; Мацуура, Такеши; Самхабер, Вольфганг М. (2018). «Мембраналық айдау кезіндегі сулану құбылысы: механизмдер, реверсия және алдын-алу». Суды зерттеу. 139: 329–352. дои:10.1016 / j.watres.2018.03.058. hdl:1721.1/115486. PMID  29660622.
  2. ^ Т. Янг, табиғи философия және механикалық өнер бойынша дәрістер курсы, Джонсон, 1807.
  3. ^ Гарсия-Пайо, МС .; Изкьердо-Гил, М.А .; Фернандес-Пинеда, C. (2000). «Гидрофобты мембраналарды сұйық кірісті қысыммен өлшеу арқылы сулы спиртті ерітінділермен зерттеу». Коллоид және интерфейс туралы журнал. 230 (2): 420–431. дои:10.1006 / jcis.2000.7106. ISSN  0021-9797. PMID  11017750.
  4. ^ Серви, Амелия Т .; Харраз, Джехад; Кли, Дэвид; Нотаранжело, Кэти; Эйоб, Брук; Гильен-Бурриеза, Елена; Лю, Андун; Арафат, Хасан А .; Глисон, Карен К. (2016). «Гидрофобтылықтың МД мембраналарының сулануына әсерін жүйелі түрде зерттеу». Мембраналық ғылым журналы. 520: 850–859. дои:10.1016 / j.memsci.2016.08.021.
  5. ^ Резаи, Мұхаммед; Варсингер, Дэвид М .; V, Джон Х.Лиенхард; Самхабер, Вольфганг М. (2017). «Супергидрофобты және мембрана бетіндегі ауа қабатын қайта зарядтау арқылы мембрана дистилляциясы кезінде суланудың алдын алу». Мембраналық ғылым журналы. 530: 42–52. дои:10.1016 / j.memsci.2017.02.013. hdl:1721.1/111972.
  6. ^ Варсингер, Дэвид М .; Тау, Эмили В.; Сваминатан, Джайхандер; V, Джон Х.Лиенхард (2017). «Мембраналық дистилляциядағы бейорганикалық ластануды және кальций сульфатымен эксперименталды валидацияны болжаудың теориялық негіздері». Мембраналық ғылым журналы. 528: 381–390. дои:10.1016 / j.memsci.2017.01.031. hdl:1721.1/107916.
  7. ^ Варсингер, Дэвид М .; Серви, Амелия; Коннорс, Грейс Б .; Мавукканды, Мустафа О .; Арафат, Хасан А .; Глисон, Карен К .; V, Джон Х.Лиенхард (2017-08-24). «Мембрана дистилляциясында мембрана сулануы: кептіруді қысыммен ауамен кері жууға салыстыру». Қоршаған орта туралы ғылым: суды зерттеу және технология. 3 (5): 930–939. дои:10.1039 / c7ew00085e. hdl:1721.1/118392. ISSN  2053-1419.
  8. ^ Резаи, Мұхаммед (2016). «Мембрананы айдау кезінде нанобөлшектермен қапталған супергидрофобты мембраналардың сулану тәртібі». Химиялық инженерлік операциялар. 47: 373–378. дои:10.3303 / cet1647063.
  9. ^ Серви, Амелия Т .; Гильен-Бурриеза, Елена; Варсингер, Дэвид М .; Ливерно, Уильям; Нотаранжело, Кэти; Харраз, Джехад; V, Джон Х.Лиенхард; Арафат, Хасан А .; Глисон, Карен К. (2017). «ICVD пленкасының қалыңдығы мен сәйкестіліктің МД мембраналарының өткізгіштігі мен сулануына әсері». Мембраналық ғылым журналы. 523: 470–479. дои:10.1016 / j.memsci.2016.10.008. hdl:1721.1/108260.