Abstract

Diffusion of small molecules of different polarities in polymeric membranes is the most interesting in terms of studying thermodynamic and kinetic parameters of the separation process of liquid multicomponent organic mixtures. In the paper, the principle emphasis is made on diffusion mechanisms of polar and non–polar molecules in flexible, non–polar organic–silicon polymers. For estimating the diffusion rate and determining diffusion mechanisms, the experiments on adsorption and desorption of a number of samples at constant temperature and pressure have been conducted. Dynamics of the curves shows possible kinetic processes, occurring in polymer at its dissolution into non–polar solvents differing in a molecular size. The similar studies have been carried out using polar solvents with different dipole molecular moments. It has shown that the limited dissolution rate for polar solvents compared to non–polar ones is low. It has been found that the principal mechanism of diffusion in the polymer under its dissolving in polar solvents is the Fickian diffusion. Herewith, at the beginning of a sorption process the diffusion runs very fast, and then the process slows down significantly and a macromolecular matrix manages to complete relaxation, not allowing the solvent molecules to deform the lattice further. In the process of dissolving the polymer in solvents with non–polar molecules the main mechanism of diffusion is not the Fickian diffusion. Moreover, a more low–molecular solvent causes a high degree of swelling that is associated with a higher mobility of molecules and the possibility of their rapid penetration into the polymer depth at the beginning of dissolving. A long time “tail” while desorbing the polymer, dissolved in non–polar solvents shows that there is a second diffusion type. There are obvious micropores in the polymer, through which small non–polar molecules can be trapped and can form clusters with polymer alloys. When desorbing the temperature of carrying out the process is not sufficient for activating such centers.

Highlights

  • Избирательная сорбция или взаимное смешение молекул пенетранта с макромолекулами полимерной мембраны, по мнению многих исследователей, является доминантным процессом, обеспечивающим полупроницаемость мембран во время первопарации [3, 4]

  • 8. Mohemmad Karimi Diffusion in Polymer Solids and Solutios [Теxt] / Karimi Mohemmad // Mass Transfer in Chemical Engineering Processes

Read more

Summary

Введение

Существует множество примеров, подтверждающих важность определения механизмов миграции небольших молекул в теле мембраны. Одним из них является технология разделения и/или сепарация органических жидкостей. Для эффективного применения полимерных мембран очень важно знать физические процессы, протекающие во время проникновения молекул жидкости в мембрану. Их можно разделить на два основных процесса: термодинамические и кинетические [1, 2]. Оптимальный выбор основных термодинамических параметров позволяет подобрать для разделения органических смесей нужный полимерный материал и определить технологические параметры процесса. Феноменологический расчет кинетических параметров во многом упрощает не только выбор материала и типа мембран, но и предвидит кинетические эффекты, связанные с избирательной сорбцией и таким образом, дает возможность управлять ими [2, 3]. 1/6 ( 67 ) 2014 ров в органических жидкостях, несомненно, является одним из востребованных и важных аспектов в применении мембранных технологий для разделения многокомпонентных органических смесей

Анализ литературных данных и постановка проблемы
D l π t2
Экспериментальная часть
Декан C10H14
Выводы
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.