Электронно-микроскопические исследования распределения пор по диаметрам на сорбционной поверхности ультрафильтрационных мембран УАМ-50, УАМ-100, УПМ-К, УПМ-100

Abstract

В работе обоснована актуальность заявленной тематики, определено место работы среди дру-гих публикаций в области исследования пористости мембран. На основе литературного обзора изуча-емой области и сформулированной цели проведен выбор исследуемых типов ультрафильтрационных мембран, представлены их основные характеристики (рабочее давление, удельный поток растворителя, коэффициент задерживания, рабочий диапазон рН, максимальная температура). Применена методика электронно-микроскопического исследования распределения пор по диаметрам на поверхности уль-трафильтрационных мембран УАМ-50, УАМ-100, УПМ-К, УПМ-100, включающая в себя фиксацию изображения поверхности мембран с помощью электронного микроскопа, перенос в среду автомати-зированного проектирования AutoCad 2018, визуальный выбор четырех равномерных зон, площадью по 1∙106 нм2 с описыванием окружностью пор при использовании программы, экспорт данных с вычис-лением радиальных размеров на поверхностном (активном) слое мембраны в нм. Посредством про-грамной функции AutoCad 2018 находяться главные характеристики (диаметр, площадь каждого эле-мента), затем определялся коэффициент засоренности. Для оценки погрешности определения размеров пор анализировали 5 электронных изображений, полученных для различных участков поверхности ис-следуемой мембраны. Процедуру обработки каждого электронного изображения повторяли 10 раз. В результате статистической обработки результатов относительное стандартное отклонение не превы-шало 0.1. С помощью функции описательной статистики программой Microsoft Excel 2010 определя-лись среднеквадратичное отклонение, средний диаметр пор и производилось построение гистограмм, графиков функции плотности распределения вероятностей и нормального распределения для исследу-емых мембран от распределения диаметров пор.Установлено, что распределение пор по диаметрам на поверхности активного слоя исследуе-мых ультрафильтрационных мембран описывается законом нормального распределения (закон Гаусса). Получены эмпирические выражения функции нормального распределения пор по диаметрам. Анализ экспериментальных исследований методом электронной микроскопии, стандартных средств обработки данных Microsoft Excel 2010, AutoCad 2018 показал, что для образцов мембран УАМ-50, УАМ-100, УПМ-К, УПМ-100 средний диаметр пор на поверхности находится в интервале от 54 до 70 нм