ом
У таблиці 3 представлені фотографії поверхні досліджуваних мембран, зроблені з використанням електронного скануючого мікроскопа Dino lite Digital Microscope Pro, при збільшенні в 200 разів. Для візуалізації процесу отруєння мембран, після закінчення певного часу, пінцетом виймали досліджувані мемБрани з обраних хімічних реагентів. За допомогою фільтрувального паперу прибирали зайву рідину з поверхні мембран. Підключали мікроскоп до комп'ютера за допомогою спеціального дроти і на комп'ютері запускали програму Dinocapture 2.0. Регулюючи чіткість і різкість збільшеного зображення поверхні мембран, лівою кнопкою миші робили знімок.
Таблиця 3 - Фотографії досліджуваних мембран до і після отруєння полісахаридами і барвниками, що містяться в червоному вині
МембранадопослеMA - 41 МА - 41П1 МА - 41П1/МФ4-СК МК - 40 МК - 40/МФ4-СК
При візуалізації поверхні мембран до і після контакту з розчином, близьким по складу зі стічними водами виноробних підприємств, можна зробити наступні висновки:
найбільше барвника видно у мембрани МА - 41П1. Це пов'язано з тим, що ця мембрана має найкрупніші пори і саму неоднорідну поверхню.
при нанесенні плівки з різнойменні заряди фіксованих груп на мембрану МА - 41П1 призвело до зменшення кількості барвника на поверхні мембрани.
проте ця не спостерігається при нанесенні плівки з однойменною зарядом фіксованих груп на мембрану МК - 40. Для найбільш точного уявлення про старіння мембран фарбувальними речовинами необхідно детально вивчити електрохімічні властивості мембран і структуру цих забруднюючих речовин. Розглянемо типовий склад червоного вина (таблиця 4). Мінеральні компоненти (іони металів, нітрати і сульфати) не можуть привести до помітного отруєння мембран.
Таблиця 4 - Склад червоного вина [34]
КомпонентыКонцентрацияВода70-85%Этанол11-13%Другие компоненти17-19% Гліцерін10-12 г/лНеорганіческіе матеріали (нітрати, метали) 3-3,5 г/лТаніни2-3,5 г/лВінная кіслота2-2,5 г/лМолочная кіслота2-2,5 г/лАнтоціани1-1, 8 г/лПолісахаріди0,5-1 г/лЯнтарная кіслота0,5-1 г/лЛетучіе кіслоти0,4-1 г/лБутіленгліколь0,6-0,8 г/лАзотние соедіненія0,4-0,5 г/лРастворенний діоксид углерода0,2-0,3 г/лЛімонная кіслота0,1-0,3 г/лСвободная сірчана кіслота0,005-0,003 г/л
Речовинами, які зраджують мембранам і провину червоне забарвлення, є антоціанами.
Антоціани є глікозидами, що містять як аглікона-антоціанідінов гидрокси- і метоксізамещённие солі флавілія (2-фенілхроменілія), у деяких антоціанів гідроксильні ацетильованого. Вуглеводна частина пов'язана з агликоном зазвичай в положенні 3, у деяких антоціанів - в положеннях 3 і 5, при цьому в ролі вуглеводного залишку можуть виступати як моносахариди глюкоза, Рамноза, галактоза так і ди- і трісахаріди. Будучи піріліевих солями, антоціани легко розчиняються у воді і полярних розчинниках, малорастворіми в спирті і нерозчинні у неполярних розчинниках.
Освіта комплексів з катіонами металів також впливає на забарвлення, одновалентних катіон К + дає пурпурні комплекси, двовалентні Mg2 + і Ca2 + - сині, на колір також може впливати адсорбція на полисахаридах.
Антоціани гідролізуються до антоцианидинов в 10% соляній кислоті, самі антоцианідіни стійкі при низьких значеннях pH і розкладаються при високих.
. 2 Аналіз досліджуваних мембран за допомогою вольтамперометрии після нанесення плівки гомогенної мембрани МФ - 4СК
На малюнку 11 представлені вольтамперні характеристики і залежності pH від стрибка потенціалу між капілярами Луггіна, підведеними з двох сторін до центру мембран МА - 41 і МА - 41П1.
Малюнок 11 - Вольтамперні характеристики мембран МА - 41 і МА - 41П1, а також залежності? pH на виході і вході з каналу знесолення від стрибка потенціалу між капілярами Луггіна
На даному малюнку видно, що значення граничного електродіффузіонного струму ilim у цих мембран практично однакові, але мембрана МА - 41П1 виходить на надграничної струм при стрибку потенціалу 1,14 В, а мембрана МА - 41 при 2,1 В. надграничної зростання струму може бути викликаний двома факторами: це поява нових носіїв струму - H +, OH- іонів, що генеруються на міжфазній межі мембрана/розчин, а також збільшення парціального струму іонів солі (хлорид- іонів для аніонообмінної мембрани) внаслідок виникнення у поверхні мембрани мікроконвектівних вихрових течій.
Також з цього графіка випливає, що у мембрани МА - 41 значення? pH на виході і вході з каналу знесолення вище, ніж у мембрани МА - 41П1. Це говорить про те, що інтенсивність генерації H +, OH- іонів у м...
