тів з продуктами електродних реакцій. Мембранний електроліз досяг досить високого техніко-економічного рівня і широко впроваджується в промисловість [1].
Мембранна технологія зараховується до технологій майбутнього - енерго- і ресурсозберігаючих, екологічно чистим.
2. Фізико-хімічні властивості мембран, структура і застосування полімерних мембран
У різних галузях промисловості, у тому числі і харчової, вибір мембранної технології для процесів очищення, поділу, концентрування або фракціонування розчинів речовини завжди пов'язаний з раціональним використанням певного типу мембран (іонообмінних, обратноосмотічеськіх, ультра- і мікрофільтраційних ), найбільш повно відповідних особливостям проведеного процесу і вимогам, що пред'являються як до вихідного розчину, так і одержуваних фильтрату і концентрату. Для цих цілей важливо знати принципи отримання різних мембран, їх фізико-хімічні та розділові властивості, структурні особливості [2].
У різних процесах харчової промисловості знаходять застосування іонообмінні обратноосмотичні, ультра- і мікрофільтраційні мембрани, короткі характеристики яких представлені нижче.
Мембрани для електродіаліз. Одним з методів видалення з розчинів іонізованих частинок (іонів, молекул) шляхом перенесення їх через мембрани, які можна класифікувати за хімічним складом як гетерогенні або гомогенні і за природою функціональних груп як катіонообмінні і аніонообменние.
До іоноообменним мембранам пред'являється ряд вимог: висока виборча проникність для іонів певного сорту (тільки катіонів або аніонів); висока електрична провідність; водонепроникність під тиском; висока хімічна і механічна стабільність; однорідність і мала ступінь набухання; стабільність геометричних розмірів і форми мембрани при її переході з однієї в іншу іонообмінну форму.
Гетерогенні мембрани. Отримують їх із суміші дисперсного іонообмінника (катіоніту або аніоніти) і полімерного сполучного (як правило, поліетилену або інших поліолефінів) [2]. Суміш компонентів, що містить 60-65% іонообмінника, піддають вальцеванию, пресуванню при температурі, що перевищує температуру текучості сполучного. Для збільшення міцності листи гетерогенних мембран армують капроновою або лавсановій тканиною.
Крім методу отримання гетерогенних іонітових мембран через розплав сполучного, існує спосіб введення дисперсії іоніту в розчин пленкообразующего полімеру, так званий лаковий або мокрий метод. Суспензію іоніту в розчині полімеру, отриману цим методом, виливають на гладку і тверду підкладку і випаровують розчинник. Лаковий метод отримання гетерогенних мембран не дуже поширений, оскільки для його здійснення необхідні великі кількості органічних розчинників. У зв'язку з цим частіше застосовують Пастові метод, що займає проміжне положення між методами отримання мембран через розплав і розчин. Застосовуючи Пастові метод, дисперсію іоніту змішують з дисперсією полімеру-зв'язуючого, набряклого в розчиннику, що після змішування компонентів системи випаровується, причому часто при підвищених температурах, що сприяє поліпшенню злипання частинок полімеру-пов'язує і фізико-механічних властивостей одержуваних мембран [2].
Гомогенні іонообмінні мембрани. Цей тип мембран, в яких іонообмінний компонент являє собою суцільну безперервну фазу, ділиться на полімеризацій, поліконденсаційні, активовані (отримані за рахунок полимераналогичних перетворень і щеплення бічних ланцюгів з функціональними групами), інтерполімерних і мозаїчні.
У зв'язку з тим, що поліконденсаційні гомогенні мембрани мають низькі механічні характеристики і малу хімічну стійкість, вони не знайшли широкого практичного застосування.
полімеризаційного гомогенні іонообмінні мембрани отримують полімеризацією або сополимеризацией мономерів, що містять йоногенних групи, наприклад, карбоксильні. Але враховуючи порівняно невеликий вибір йоногенних мономерів, а також не завжди задовільні фізико-хімічні та механічні властивості мембран, одержуваних у вигляді армованих або неармованих плівок, цей метод не отримав достатнього поширення. Найбільш широко для отримання гомогенних іонообмінних мембран застосовується метод полимераналогичних перетворень або прищепленої полімеризації ионогенной мономера в заздалегідь виготовленої полімерній матриці. Типовим прикладом реалізації цього методу є щеплення до фторуглеродное полімерам полістиролу з наступним його сульфуванням. Гомогенні мембрани, отримані цим способом, мають досить високі електрохімічні та фізико-механічні характеристики [2].
Мембрани для зворотного осмосу, мікро- і ультрафільтрації. Для здійснення процесу баромембранного поділу розчину необхідні напівпроникна мембрана, здатна зат...
