Transport membranowy substancji w układach nieelektrolitycznych. Matematyczny opis równaniami Kedem-Katchalsky’ego

Transport membranowy substancji w układach nieelektrolitycznych. Matematyczny opis równaniami Kedem-Katchalsky’ego

Autor: Maria Sitarz-Jarzyńska

ISBN papier: 978-83-64691-32-4

ISBN e-book: 978-83-64691-33-1

Premiera: kwiecień 2018

Oprawa: miękka

Format: 145 x 220

Liczba stron: 160

Waga: 0,25 kg

Cena detaliczna: 29,90 zł

Kup książkę

Opis:

Książka poświęcona jest rozważaniom nad możliwością szerszego zastosowania praktycznych równań transportowych Kedem-Katchalsky’ego (K-K), w przypadku gdy transport rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej odbywa się przez membranę jednorodną pod wpływem działania dwóch bodźców termodynamicznych: różnicy ciśnienia osmotycznego ∆Π i różnicy ciśnienia hydrostatycznego ∆p.

W niniejszej publikacji zostały przedstawione oryginalne wyniki analizy transportu substancji przez membrany uzyskane przez autorkę:

• wyprowadzenie równań K-K;
• modyfikacja równań K-K – wyprowadzono równanie na strumień objętościowy (Jy) roztworu dla układu jednomembranowego w warunkach, gdy działają w nim dwa bodźce termodynamiczne ∆Π i ∆p, uwzględniając stężeniowe warstwy graniczne;
• wyprowadzenie nowej zależności na współczynnik filtracji membrany, którego wartość zależy nie tylko od fizykochemicznych właściwości membrany, ale również w sposób istotny od właściwości przepływającej przez membranę cieczy (roztworu), tj. od jej lepkości.

Spis treści

Przedmowa (9)
Ważniejsze symbole i oznaczenia (11)
Wstęp (17)

Rozdział 1
Transport membranowy – rys historyczny (25)
1.1. Podstawy nauki o transporcie membranowym i jej prekursorzy (25)
1.2. Uwarunkowania termodynamiczne (32)
1.3. Osmoza i ciśnienie osmotyczne (39)
1.4. Równania Kedem-Katchalsky’ego transportu membranowego dla nieelektrolitów (45)
1.4.1. Parametry transportowe membrany (46)

Rozdział 2
Filtracja – nowoczesne techniki separacji (49)
2.1. Wprowadzenie do technik membranowych (51)
2.2. Klasyfikacja procesów membranowych (54)
2.2.1. Mikrofiltracja (MF) (56)
2.2.2. Ultrafiltracja (UF) (57)
2.2.3. Nanofiltracja (NF) (57)
2.2.4. Osmoza odwrócona (RO) (58)
2.3. Materiały używane do produkcji membran (60)

Rozdział 3
Wyprowadzenie równań Kedem‑Katchalsky’ego transportu membranowego dla nieelektrolitów (67)
3.1. Równania fenomenologiczne (67)
3.2. Wyprowadzenie równań Kedem-Katchalsky’ego (69)
3.2.1. Schemat przepływów strumieni substancji Js przez membranę (69)
3.2.2. I sposób wyprowadzenia równań na strumień objętościowy Jv i strumień substancji Js (71)
3.2.3. II sposób wyprowadzenia równań na strumień objętościowy Jv i strumień substancji Js (73)
3.3. Wyprowadzenie zależności określających parametry transportowe membrany (75)
3.3.1. Dyfuzyjny współczynnik przepuszczalności membrany ωd (75)
3.3.2. Przewodność membrany dla dyfuzyjnego strumienia objętościowego LD (77)
3.3.3. Współczynnik przepuszczalności ωk (78)
3.3.4. Współczynnik przepuszczalności ω (79)
3.3.5. Współczynnik ultrafiltracji LDp (80)
3.3.6. Współczynnik osmotyczny LpD (80)
3.4. Wnioski (81)

Rozdział 4
Współczynnik filtracji membrany i jego analiza (83)
4.1. Nowa zależność opisująca współczynnik filtracji membrany (87)
4.2. Weryfikacja procesu filtracji z wykorzystaniem nowej zależności (91)
4.2.1. Analiza zależności Lp = f (c) (92)
4.2.2. Analiza zależności Jv = f (Lp)Δp = 0 (93)
4.2.3. Analiza zależności Jv = f (Δp)ΔΠ = 0 (94)
4.2.4. Analiza zależności Jv = f (Δc)Δp = 0 (96)
4.2.5. Analiza zależności Jv = f (Δp) (97)
4.3. Wnioski (99)

Rozdział 5
Własna modyfikacja równań transportowych Kedem‑Katchalsky’ego (101)
5.1. Schemat strumieni substancji przepływających przez membranę i stężeniowe warstwy graniczne 103
5.2. Metoda I (106)
5.3. Metoda II (111)
5.3.1. Różnica ciśnienia Δpm występująca na membranie (112)
5.4. Ocena jakości modyfikacji (124)
5.4.1. Rezultaty obliczeń dla strumieni objętościowych transportowanych przez kompleks h/M/l w wyniku działania różnicy ciśnienia osmotycznego (125)
5.4.2. Rezultaty obliczeń strumieni objętościowych w warunkach braku mieszania roztworów jednomembranowej komórki (130)
5.5. Wnioski (136)
5.6. Stężeniowa liczba Rayleigha (137)

Podsumowanie (141)
Bibliografia (145)
Sylwetka biograficzna: prof. Ora Kedem (151)
Sylwetka biograficzna: prof. Aharon Katzir-Katchalsky (153)
Spis rysunków (157)