|
|
[ На предыдущий раздел]
4.2. Изучение дефектных мембран
Одним из важных направлений изучения пористой структуры УФ мембран является анализ их дефектности, т. е. обнаружение микроскопических дефектов селективного слоя, искажающих селективные характеристики мембраны.
В общем случае дефектная мембрана характеризуется бимодальной функцией РПР:
|
f(R) = f1(R) + f2(R) ,
|
(9) |
где f1(R) и f2(R) - дифференциальные функции распределения селективных пор и дефектов по размерам, соответственно.
Подставляя (9) в выражение (6) для кривой задержания УФ мембраны, работающей в режиме КП, для дефектной мембраны получаем [30]:
|
f*( M) =  ?
? [  ] =
= f(M)(  ) ? f(M)(1 - D2)
|
(10) |
где f *(M) и f(M) - кривые задержания дефектной мембраны и ее селективных пор, соответственно, а D2 - параметр, характеризующий дефектность количественно (рис. 5).
Как видно из (10), кривая задержания дефектной мембраны повторяет кривую задержания селективных пор этой мембраны с точностью до постоянного множителя, равного отношению потоков через селективные поры и дефекты.
Из вышесказанного следует, что, исходя из кривой задержания дефектной мембраны, можно определить такие характеристики селективных пор, как MWCO и дисперсию кривой их задержания. Величины ML и s определяются стандартным методом [8] после нормировки кривой f*(M) на 1 (рис. 5).
Исследование дефектности УФ мембран методом калибровки и сопоставление этих данных с исследованием тех же мембран комбинированным методом продавливания-фильтрации и методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) было проведено в [31]. На рис. 6 приведены кривые задержания исследованных мембран c разным уровнем дефектности.
Как видно из рис. 6, мембрана 22 характеризуется обычной кривой задержания, достигающей насыщения при f(M) = 1, что говорит об отсутствии дефектов в этой мембране. Такой вывод подтверждается данными комбинированного метода, а также данными СЭМ (см. табл. 3).
Кривая задержания мембраны 23 испытывает насыщение на уровне f(M) = 0,4, что свидетельствует о наличии микроскопических дефектов с уровнем Д2 = 0,6. Такая оценка также подтверждена данными комбинированного метода и СЭМ, в соответствии с которыми мембрана 23 характеризуется наличием отдельных дефектов c размерами ~0,3 мкм (табл. 3).
Наконец, мембрана 24, строго говоря, не подпадает под определение дефектного ультрафильтра, поскольку в ней отсутствуют селективные поры с распределением, ограниченным диапазоном задержания УФ мембран (кривая задержания не испытывает насыщения до М ~10 6 г/моль). Эта мембрана может быть скорее отнесена к микрофильтрам с аномально широким РПР. Такой вывод также подтвержден данными контрольных методов. Распределение пор по размерам для этой мембраны оказывается сдвинутым в область размеров пор, характерных для микрофильтров (0,2-1,6 мкм) (табл. 3).
[ На следующий раздел] [На Содержание]
Copyright ї
|
|
|
