پاورپوینت روش های اصلاح غشاهای پلی اترسولفون (pptx) 32 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 32 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
روش های اصلاح غشاهای پلی اترسولفون
تعریف غشا :
غشاء از یک لغت
لاتین
Skin
به معنای پوست گرفته شده است و به صورت ماکروسکوپی به عنوان یک سد گزینش پذیر بین دو فاز است.
غشاها می توانند اجزاء را در طیف گسترده ای از اندازه ها و وزن های مولکولی از ترکیبات درشت مولکول تا یون های تک ظرفیتی به صورت گزینشی جدا کنند.
غشاها می توانند از انواع گسترده ای از مواد آلی (پلیمرها، مایع ها و غیره...) یا معدنی (کربن ها، زئولیت ها) ساخته شوند. در حال حاضر بیشتر غشاهای تجاری از پلیمرها ساخته می شوند. خواص غشا توسط جنس و ساختار غشا کنترل می
شوند
.
طبقه بندی غشاها براساس ساختار، روش تولید، ناحیه جداسازی و کاربرد
Pinnau
, I., & Freeman, B. D.
Membrane Formation and Modification
, 2000,
744, 1-22
.
فرآیندهای غشایی :
میکروفیلتراسیون
اولترافیلتراسیون
نانوفیلتراسیون
اسمز معکوس
جداسازی گاز
دیالیز
الکترودیالیز
فیلتراسیون
در فيلتراسيون غشائي، خوراک تحت فشار از روي سطح غشاء عبور مي کند. آب و قسمتي از يونها ، مولکولها و مواد که داراي اندازه کوچکتر از منافذ غشاء مي باشند ، از آن عبور مي کنند.
بزرگترين تفاوت فيلتراسيون غشائي و فيلتراسيون معمولي ،
جهت جريان
ميباشد. در فيلتراسيون معمولي جهت جريان و فشار هر دو عمود بر سطح هستند. در حاليکه در فيلتراسيون غشائي جهت جريان موازي سطح غشاء و فشار عمود بر آن مي باشد. از اين روست که فيلتراسيون غشائي را فيلتراسيون جريان متقاطع مي نامند.
میکروفیلتراسیون
:
میکروفیلتراسیون
فرآیندی است که برای جداسازی ذرات، جامدات معلق کوچک و موادی دیگر مثل باکتری‌ها، کیست‌ها، مولکول‌هـا و ذراتی بزرگتر از
0/2
میکرون استفاده می‌شود.
آلترافیلتراسیون
در آلترافیلتراسیون مولکول‌هایی بزرگتر از
0/005
میکرون جدا می‌شوند. ابعاد حفره‌های فیلتر بین 2 تا 50 نانومتر است. این فرآیند برای جداسازی و تغلیظ مواد کلوئیدی و سوسپانسیونی به کار می‌رود.
نانوفیلتراسیون
ابعاد حفره‌های نانوفیلتر بین
0/5
تا
2 نانومتر است. روش نانوفیلتراسیون طی چند سال گذشته رونق گرفته است. در نانوفیلتراسیون جداسازی بر اساس اندازه مولکول صورت می‌گیرد. اساساً این روش، جهت حذف اجزای آلی نظیر آلوده‌کننده‌هایی در اندازه میکرونی و یون‌های چند ظرفیتی می‌باشد. از دیگر کاربردهای نانوفیلتراسیون می‌توان به حذف مواد شیمیایی که به منظور کشتن موجودات مضر به آب اضافه شده‌اند، حذف فلزات سنگین مانند جیوه، تصفیه‌ی آب‌های مصرفی، رنگ‌زدایی و حذف آلوده‌کننده‌ها اشاره کرد. نانوفیلتراسیون می‌تواند تقریباً از هر منبع آبی، آب پاک به وجود آورد و تمام باکتری‌های موجود در آب را حذف کند.
اسمز معکوس
:
اسمز معکوس فرآیندی است که آب در اثر اختلاف فشار از یک غشای نازک عبور می‌کند تا محتویات و مواد معدنی شامل نمک، ویروس‌ها، سموم و سایر ترکیبات آلوده غیر آلی را جدا کند و اتمها و مولکول‌هایی در مقیاس کوچکتر از
0/001
میکرون
را در محدوده یونی جدا می‌کند. اسمز معکوس تکنیکی است که در دیالیز طبی هم از آن استفاده می‌شود. دیالیز مورد استفاده افرادی است که مشکل کلیوی دارند. کلیه‌ها باعث تصفیه خون شده، مواد زائد مثل اوره و آب را از خون جدا، و به شکل ادرار از بدن خارج می‌کنند. یک دستگاه دیالیز به تقلید از عملکرد کلیه‌ها، کار می‌کند. خون از بدن عبور کرده، وارد دستگاه دیالیز شده و از فیلتر اسمزی عبور می‌کند تا مواد زائد از آن جدا شود و خون تصفیه شده دوباره به بدن برگردد.
پلیمرهای معمولی که برای تولید غشاهای تجاری بکار برده می شوند :
Pinnau
, I., & Freeman, B. D.
Membrane Formation and Modification
, 2000,
744, 1-22
.
پلی اترسولفون ها :
پلی (آریلن اتر سولفون) ها یک دسته مهم از مواد
پلیمری هستند که شفاف، آمورف با دمای حالت گذار شیشه ای بالا هستند و پایداری حرارتی، اکسایشی و مقاومت به هیدرولیز عالی، همچنین خواص مکانیکی و تشکیل فیلم خوب از خود نشان می دهند
.
تولید این ماده در مقیاس تجاری در سال 1965 شکل گرفت
.
این مواد از طریق روش های مختلف سنتز می شوند. مهمترین مسیر تجاری، جایگزینی هسته دوستی آروماتیک است و به میزان کمتر جایگزینی الکتروندوستی آروماتیک است. حال در اینجا به مرور روش جایگزینی هسته دوستی آروماتیک می پردازیم که شامل دو مسیر است
مسیر باز قوی
مسیر باز ضعیف
روش باز قوی :
در این روش ابتدا مونومر دی هیدروکسی در مجاورت
باز قوی
فعال شده سپس بعد از جداسازی با مونومر دی هالید فعال شده واکنش می دهد.
یکی از ویژگی های مهم این
روش،
زمان واکنش بسیار کوتاه
برای بدست آوردن
وزن مولکولی بالا
است.