римувати одні компоненти і пропускати інші, підтримка певної різниці тиску по обидві її сторони. Між макроструктурою мембрани і величиною прикладеного тиску існує певний взаємозв'язок: зменшення розміру пір в мембрані, що приводить до здатності затримувати більш дрібні частинки, вимагає використання більш високого градієнта гідродинамічного тиску. Виходячи з цього, існуючі баромембранного методи умовно поділяють на чотири групи: класична фільтрація, мікрофільтрація, ультрафільтрація, зворотний осмос [2].
Між хімічної (молекулярної) структурою полімеру, методами формування, надмолекулярної та макроскопічної структурами мембран існує, хоча і очевидна, але досить складна, а також неоднозначна взаємозв'язок. У свою чергу, між структурою мембрани і її властивостями, у тому числі фізико-хімічними, механічними та розділовими, також існують очевидні кореляції.
Встановлення взаємозв'язків між структурою мембран та їх властивостями - теоретично і практично важливе завдання. Найважливішим структурним фактором, що впливає на властивості формованих полімерних мембран, є хімічне будова полімерів. Різноманіття хімічної будови полімерів, використовуваних для отримання мембран, може бути зведене до різниці в полярності і розмірі макромолекул. Полярність полімерів, залежна від неравномерного розподілу електронних хмар по хімічним зв'язкам, можна кількісно характеризувати за такими показниками, як щільність заряду, утворення водневих зв'язків з різною енергією. Від відмінностей в полярності полімерних молекул залежать значення їх міжмолекулярної взаємодії та гнучкості. Це, у свою чергу (разом з величиною молекулярної маси), позначається на розчинності полімерів, реологічних і структурних характеристиках їх концентраційних розчинів, тобто в кінцевому підсумку - на надмолекулярної та макроскопічної структурах мембран, їх розділових та інших властивостях.
Важливо відзначити, що полярність макромолекул впливає на взаємодію поділюваних речовин з полімерною мембраною і, отже, на їх проникність. Полімерні мембрани з високим ступенем кристалічності менш проникні, ніж аморфні, оскільки кристалічна фаза полімеру щільно упакована, набухають і нерастворяющуюся в разделімих середовищах. Підвищення ступеня кристалічності, залежне для кристаллизующихся полімерів від умов формування мембран, знижує обсяг аморфної фази, доступний для перенесення речовин, і подовжує шлях проникнення речовин через мембрану внаслідок збільшення його звивистості. Крім того, співвідношення кристалічної та аморфної фаз в мембрані визначає її механічні властивості [2].
Ступінь кристалічності мембран визначається концентрацією формувального розчину, умовами випаровування розчинника, осадження та їх відпалу. Ці фактори впливають на товщину і макроскопічну структуру шарів мембрани, тому можливі відмінності в надмолекулярної структурі і співвідношень аморфної і кристалічної фаз в даних шарах.
Внутрішні напруги, що виникають у процесі формування мембран, сприяють впорядкуванню аморфних областей і виникненню мікротріщин на кордоні розділу аморфної і кристалічних фаз.
Полімерні мембрани мають складну макроскопічну структуру, що характеризується істотними параметрами, що роблять вплив на їх розділові властивості. До них відносять загальну і ефективну пористість, середній діаметр пір і їх розподіл за розміром, формою, звивистість і орієнтацію пір. Існує ряд прямих і непрямих експериментальних і розрахункових методів для визначення наведених характеристик макроскопічної структури мембран. Безумовно, результати, отримані при вивченні деяких характеристик пористості мембран, не збігаються, так як враховують різні властивості об'єкта дослідження, мають певні обмеження і похибки [2].
3. Мембранна технологія і природа
Вода, яку забирають для різних цілей з річок, озер та інших джерел витрачається далеко не раціонально. Близько половини споживаної води використовується на промивку полів. При поливі вода випаровується, а що містяться в ній солі залишаються в землі, в результаті грунт засоляется і втрачає родючість. Щоб його відновити, поля доводиться промивати. При цьому вміст солей у воді, використаної для промивки, піднімається до 5-10 м/л (при максимально допустимої концентрації для питної води - 1 г/л). Вода розчиняє в землі не тільки солі, але і пестициди, дефоліанти, тобто все, чим людина обробляє поля, щоб збільшити врожайність. Відпрацьовану промивну воду скидають у низини, де вона утворює величезні озера, а потім просочується в криниці та інші джерела, звідки люди беруть воду. Використання подібної води екологічно небезпечним та призводить до серйозних захворювань. Але в басейні Аралу не вистачає навіть і такої води; її споживання в 5-6 разів нижче норми. Причин аральской катастрофи декілька, а...
