Помощ за Tele2, тарифи, въпроси

Дисперсната система е система, в която малки частици от едно или повече вещества са равномерно разпределени между частиците на друго вещество. Дисперсната фаза се нарича малки частици от вещество, което е разпределено в системата. Дисперсионната среда е вещество, в което е разпределена дисперсната фаза. 3 Хетерогенна дисперсна система: частиците на дисперсната фаза са с размер по-голям от 1·10-9 m и представляват отделна фаза от дисперсионната среда. Хомогенна дисперсна система: няма интерфейс между дисперсната фаза и дисперсионната среда (истински разтвори). Размерите на молекулите, йоните са по-малки от 1 10-9 m.

СЪС СТЕПЕН НА ДИСПЕРСНОСТ. КЪМ ЛАСИФИКАЦИЯ НА ДИСПЕРСНИ СИСТЕМИ. 4 Степента на дисперсия (D) е реципрочната на размера на частиците (d) D = 1/d Колкото по-малък е размерът на частиците, толкова по-голяма е дисперсията на системата Класификация според степента на дисперсия Груба (d \u003d m) (груби суспензии, емулсии, прахове) . Средна дисперсия (d = m) (тънки суспензии, дим, порести тела). Високо диспергирани (d = m) (колоидни системи).

ПОЛУЧАВАНЕ НА ДИСПЕРСИВНИ СИСТЕМИ Дисперсионни методи. Тази група методи комбинира механични методи, чрез които твърдите вещества се раздробяват, раздробяват или разцепват. Характерен за лабораторни, индустриални и дисперсионни процеси, протичащи в природата. В лабораторни и промишлени условия тези процеси се извършват в трошачки, воденични камъни и мелници с различни конструкции. Най-разпространени са топковите мелници, при които се получават системи с размери на частиците от 2 - 3 до 50 - 70 микрона. В колоидни мелници с различни конструкции се постига по-фина дисперсия; принципът на работа на такива мелници се основава на развитието на разрушаващи сили в суспензия или емулсия под действието на центробежна сила. В този случай суспендираните големи частици изпитват значителна сила на разкъсване и по този начин се разпръскват. Висока дисперсия може да се постигне чрез ултразвукова дисперсия. Експериментално е установено, че дисперсията е в пряка зависимост от честотата на ултразвуковите вибрации. Емулсиите, получени чрез ултразвуков метод, се отличават с еднаквост на размерите на частиците на дисперсната фаза. 5

дисперсионни методи. Методът на Бредиг се основава на образуването на волтова дъга между диспергиращи се метални електроди, поставени във вода. Същността на метода се състои в разпръскването на метала на електрода в дъгата, както и в кондензацията на метални пари, образувани при висока температура. Методът на Сведберг, който използва високоволтов осцилиращ разряд, който предизвиква прескачане на искра между електродите. Този метод може да се използва за получаване не само на хидрозоли, но и на органозоли от различни метали. По време на раздробяване и смилане материалите се разрушават предимно в местата на якостни дефекти (макро- и микропукнатини). Следователно, тъй като частиците се смачкват, силата на частиците се увеличава, което обикновено се използва за създаване на по-здрави материали. В същото време увеличаването на якостта на материалите при тяхното раздробяване води до голям разход на енергия за по-нататъшно диспергиране. Разрушаването на материалите може да бъде улеснено чрез използване на ефекта на Ребиндер - адсорбционно намаляване на якостта на твърдите вещества. Този ефект е да се намали повърхностната енергия с помощта на повърхностноактивни вещества, което улеснява деформацията и разрушаването на твърдото тяло (течни метали за разрушаване на твърди метали). Използването на дисперсионни методи обикновено не успява да постигне много висока дисперсия. Чрез кондензационни методи се получават системи с размери на частиците от порядъка на - 10 7 cm. 6 ПРОИЗВОДСТВО НА ДИСПЕРСНИ СИСТЕМИ

Методи на кондензация (физични) Методите на кондензация се основават на процесите на възникване на нова фаза чрез комбиниране на молекули, йони или атоми в хомогенна среда. Тези методи могат да бъдат разделени на физични и химични. Физическа кондензация - кондензация от пари и заместване на разтворителя. (образуване на мъгла). Методът за замяна на разтворителя (промяна на състава на средата) се основава на такава промяна в параметрите на системата, при която химичният потенциал на компонента в дисперсионната среда става по-висок от равновесния и тенденцията към преход до равновесното състояние води до образуване на нова фаза. Соли на сяра, фосфор, арсен и много органични вещества се получават по този метод чрез изливане на алкохолни или ацетонови разтвори на тези вещества във вода. 7 ПОЛУЧАВАНЕ НА ДИСПЕРСИВНИ СИСТЕМИ

Методи на кондензация (химични) Химическа кондензация: веществото, което образува дисперсната фаза, се появява в резултат на химическа реакция. По този начин всяка химическа реакция, протичаща с образуването на нова фаза, може да бъде източник на получаване на колоидна система. 1. Възстановяване (получаване на златен зол чрез редуциране на златна солна киселина): 2HAuCl 2 + 3H 2 O 2 \u003d 2Au + 8HCl + 3O 2 2. Окисляване (образуване на серен зол в хидротермални води, с окислители (серен диоксид или кислород)): 2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O 3. Хидролиза 4. Обменни реакции (получаване на зол на арсенов сулфид): 2H 3 AsO 3 + 3H 2 S \u003d As 2 S 3 + 6H 2 O така че концентрацията на веществото в разтвора надвишава разтворимостта, т.е. разтворът трябва да е пренаситен. 8 ПРОИЗВОДСТВО НА ДИСПЕРСНИ СИСТЕМИ

МЕТОДИ ЗА ПОЧИСТВАНЕ НА КОЛОИДНИ РАЗТВОРИ. Золи и разтвори на съединения с високо молекулно тегло (HMCs) съдържат съединения с ниско молекулно тегло като нежелани примеси. Те се отстраняват по следните методи. Диализата исторически е първият метод за пречистване. Пречистване на колоидни разтвори през полупропусклива мембрана, която се измива от разтворителя. Електродиализата е процес на почистване на золове от електролитни примеси в електрическо поле, което ускорява движението на йони. Ултрафилтрацията е метод за почистване чрез прокарване на дисперсионна среда заедно с примеси с ниско молекулно тегло през ултрафилтри. Микрофилтрацията е отделяне с помощта на филтри на микрочастици с размер от 0,1 до 10 микрона. Комбинирани методи за почистване. В допълнение към отделните методи за пречистване - ултрафилтрация и електродиализа - е известна тяхната комбинация: електроултрафилтрация, използвана за пречистване и разделяне на протеини. Възможно е да се пречисти и в същото време да се повиши концентрацията на зола или разтвора на IUD чрез метод, наречен електродекантация. Електродекантирането се получава, когато електродиализаторът работи без разбъркване. 9

Тъй като нискомолекулните примеси (чужди електролити) са способни да разрушат колоидни системи, получените золи в много случаи трябва да бъдат пречистени. Пречистват се и дисперсни системи от естествен произход (латекси, суров нефт, ваксини, серуми и др.). За отстраняване на примесите използвайте: диализа, електродиализа, ултрафилтрация.

Диализа- екстракция на нискомолекулни вещества от золове с чист разтворител с помощта на полупропусклива преграда (мембрана), през която не преминават колоидните частици. Вече са предложени много подобрени дизайни на диализатори, за да се осигури по-бърз процес на почистване. Интензификацията на диализата се постига чрез: увеличаване на повърхността на мембраните; намаляване на слоя на течността за пречистване; честа или продължителна смяна на външна течност; повишаване на температурата.

Електродиализа– диализа, ускорена чрез прилагане на външно електрическо поле. Електродиализата се дължи на миграцията на йони през мембраната под действието на приложена потенциална разлика от порядъка на 40 V/cm.

Ултрафилтрация- електродиализа под налягане. По същество ултрафилтрацията не е метод за пречистване на золи, а само метод за тяхното концентриране.

Интересен пример за комбинация от диализатор и ултрафилтрация е апаратът "изкуствен бъбрек", предназначен да замести временно бъбречната функция при остра бъбречна недостатъчност. Устройството е хирургично свързано с кръвоносната система на пациента. Кръвта под налягане, създадено от пулсираща помпа („изкуствено сърце“), тече в тясна междина между две мембрани, измити отвън с физиологичен разтвор. Благодарение на голямата работна площ на мембраните (~ 15000 cm 2), "шлаките" се отстраняват от кръвта сравнително бързо (3-4 часа) - продукти на метаболизма и разпадането на тъканите (урея, креатин, калиеви йони и др. .).

Използвайки мембрани с определена порьозност за ултрафилтри, е възможно до известна степен да се разделят колоидните частици според техните размери и в същото време приблизително да се определят техните размери. Този метод е използван за определяне на размера на частиците на редица вируси и бактериофаги.

Ултрафилтрацията се използва за пречистване на отпадъчни води от механични примеси. Този метод се използва за отделяне на течни молекули от частици на колоидна система.

В зависимост от дисперсността на отпадъчните води се използват определени видове филтърни прегради. За микрофилтриране на големи количества естествена вода във водопроводи, при почистване предимно от планктон и микроорганизми се използват метални мрежи, при почистване от субмикронни частици и макромолекули се използват полимерни мембрани с различен размер на порите.

Въпроси и задачи за самоконтрол

1. Какво изучава дисциплината "Колоидна химия"?

2. Каква е разликата между колоидните разтвори и истинските?

3. На какви характеристики се основава всеки тип класификация на дисперсни системи?

4. Какви са методите за получаване на дисперсни системи? Каква е същността на всеки метод?

5. Как могат да се почистват колоидните системи? Защо трябва да правите това?

Глава 2
ТЕРМОДИНАМИКА
ПОВЪРХНОСТНИ ЯВЛЕНИЯ

В дисперсните системи повечето от всички молекули или атоми, които изграждат вещество, са разположени на интерфейса. Тези повърхностни молекули се различават от молекулите във фазата по тяхното енергийно състояние, което води до появата на излишна повърхностна енергия. Излишната повърхностна енергия е равна на произведението на повърхностното напрежение и повърхността на повърхността:

Всяка термодинамична система има тенденция да намалява своята повърхностна енергия. Излишната повърхностна енергия може да бъде намалена чрез:

· намаляване на повърхностното напрежение: адсорбция, адхезия, омокряне, образуване на двоен електрически слой;

· намаляване на повърхността: сферична форма на капките (изглаждане на повърхността), асоцииране на частици (коагулация, агрегация, коалесценция).

Има два общи подхода за получаване на дисп. системи - дисперсионни и кондензационни. Дисперсионният метод се основава на смилането на макроскопични частици до наноразмери (1-100 nm).

Механичното смилане не се използва широко поради високата консумация на енергия. В лабораторната практика се използва ултразвуково смилане. По време на смилането се конкурират два процеса: дисперсия и агрегация на получените частици. Съотношението на скоростите на тези процеси зависи от продължителността на смилане, температурата, естеството на течната фаза, наличието на стабилизатори (най-често повърхностно активни вещества). Чрез избора на оптимални условия е възможно да се получат частици с необходимия размер, но разпределението на размера на частиците е доста широко.

Най-интересна е спонтанната дисперсия на твърди вещества в течната фаза. Подобен процес може да се наблюдава при вещества със слоеста структура. В такива структури има силно взаимодействие между атомите вътре в слоя и слабо v-d-v взаимодействие между слоевете. Например, молибденови и волфрамови сулфиди, които имат слоеста структура, спонтанно се диспергират в ацетонитрил, за да образуват двуслойни частици с нанометров размер. В този случай течната фаза прониква между слоевете, увеличава разстоянието между слоевете и взаимодействието между слоевете отслабва. Под действието на топлинни вибрации се получава отделянето на наночастиците от повърхността на твърдата фаза.

Кондензационни методиразделени на физични и химични. Образуването на наночастици става чрез поредица от преходни състояния по време на образуването на междинни ансамбли, което води до появата на ново фазово ядро, неговия спонтанен растеж и появата на физически фазов интерфейс. Важно е да се осигури висока скорост на образуване на ембриона и ниска скорост на растежа му.

Физическите методи се използват широко за получаване на ултрафини метални частици. Тези методи са по същество дисперсионно-кондензационни. В първия етап металът се разпръсква на атоми чрез изпаряване. След това, поради пренасищане на парите, възниква кондензация.

Метод на молекулярния лъчизползвани за получаване на покрития с дебелина около 10 nm. Изходният материал в диафрагмена камера се нагрява до високи температури под вакуум. Изпарените частици, преминавайки през диафрагмата, образуват молекулен лъч. Интензитетът на лъча и скоростта на кондензация на частиците върху субстрата могат да се променят чрез промяна на температурата и налягането на парите над изходния материал.

Аерозолен методсе състои в изпаряване на метала в разредена атмосфера на инертен газ при ниска температура, последвано от кондензация на парите. Този метод е използван за получаване на наночастици Au, Fe, Co, Ni, Ag, Al; техните оксиди, нитриди, сулфиди.

Криохимичен синтезна базата на кондензация на метални атоми (или метални съединения) при ниска температура в инертна матрица.

Химическа кондензация. Колоидален разтвор на злато (червено) с размер на частиците е получен през 1857 г. от Фарадей. Този сол е изложен в Британския музей. Неговата стабилност се обяснява с образуването на DEL на границата на твърдата фаза-разтвор и появата на електростатичен компонент на разделящото налягане.

Често синтезът на наночастици се извършва в разтвор по време на химични реакции. Реакциите на редукция се използват за получаване на метални частици. Като редуциращ агент се използват алуминиеви и борохидриди, хипофосфити и др.. Например златен зол с размер на частиците 7 nm се получава чрез редукция на златен хлорид с натриев борохидрид.

Наночастици от соли или метални оксиди се получават при реакции на обмен или хидролиза.

Като стабилизатори се използват естествени и синтетични повърхностно активни вещества.

Бяха синтезирани наночастици със смесен състав. Например, Cd/ZnS, ZnS/CdSe, TiO 2 /SiO 2 . Такива наночастици се получават чрез отлагане на молекули от един тип (обвивка) върху предварително синтезирана наночастица от друг тип (ядро).

Основният недостатък на всички методи е широкото разпределение на размера на наночастиците. Един от методите за контролиране на размера на наночастиците е свързан с получаването на наночастици в обратни микроемулсии. При обратните микроемулсии дисфазата е вода, дисперсната среда е масло. Размерът на капките вода (или друга полярна течност) може да варира в широки граници в зависимост от условията на приготвяне и естеството на стабилизатора. Една капка вода играе ролята на реактор, в който се образува нова фаза. Размерът на получената частица е ограничен от размера на капката, формата на тази частица повтаря формата на капката.

Сол-гел методсъдържа следните етапи: 1. приготвяне на първоначалния разтвор, обикновено съдържащ метални алкоксиди M(OR)n, където М е силиций, титан, цинк, алуминий, калай, церий и др., R е алкален или арил; 2. образуване на гел поради реакции на полимеризация; 3. сушене; 4. топлинна обработка. хидролиза в органични разтворители

M(OR) 4 +4H 2 OM(OH) 4 +4ROH.

След това настъпва полимеризация и образуване на гел.

mM (OH) n  (MO) 2 + 2mH 2 O.

метод на пептизация.Разграничаване на пептизация при измиване на утайката, пептизация на утайката с електролит; пептизация с ПАВ; химическа пептизация.

Пептизацията по време на измиване на утайката се свежда до отстраняване на електролита от утайката, което е причинило коагулация. В този случай дебелината на DEL се увеличава и силите на йонно-електростатично отблъскване преобладават над силите на междумолекулно привличане.

Преципитационната пептизация с електролит е свързана със способността на един от електролитните йони да се адсорбира върху частици, което допринася за образуването на DES върху частиците.

Пептизация с ПАВ. Макромолекулите на повърхностно активното вещество се адсорбират върху частиците или им придават заряд (йонни повърхностноактивни вещества) или образуват адсорбционно-солватационна бариера, която предотвратява слепването на частиците в утайката.

Химическата пептизация възниква, когато вещество, добавено към системата, взаимодейства с утайката. В този случай се образува електролит, който образува DEL на повърхността на частиците.

Два метода за получаване на дисперсни системи - дисперсия и кондензация

Диспергиране и кондензация - методи за получаване на свободнодисперсни системи: прахове, суспензии, золи, емулсии и др. Под дисперсия разбирайте раздробяването и смилането на вещество, кондензацията е образуването на хетерогенна дисперсна система от хомогенна в резултат на свързването на молекули, атоми или йони в агрегати.

В световното производство на различни вещества и материали процесите на дисперсия и кондензация заемат едно от водещите места. Милиарди тонове суровини и продукти се получават в свободно разпръснато състояние. Това осигурява удобството на тяхното транспортиране и дозиране, а също така дава възможност за получаване на хомогенни материали при приготвянето на смеси.

Примерите включват раздробяване и смилане на руди, въглища, производство на цимент. Дисперсията възниква при изгарянето на течни горива.

Кондензация възниква при образуване на мъгла, при кристализация.

Трябва да се отбележи, че по време на дисперсия и кондензация образуването на дисперсни системи е придружено от появата на нова повърхност, т.е. увеличаване на специфичната повърхност на веществата и материалите, понякога с хиляди или повече пъти. Следователно получаването на дисперсни системи, с някои изключения, изисква енергия.

По време на раздробяване и смилане материалите се разрушават предимно в местата на якостни дефекти (макро- и микропукнатини). Следователно, тъй като процесът на смилане се увеличава, силата на частиците се увеличава, което води до увеличаване на консумацията на енергия за по-нататъшното им диспергиране.

Унищожаването на материали може да бъде улеснено чрез използване Rebinder ефект – адсорбционно понижаване на извратеността на твърдите вещества. Този ефект е да се намали повърхностната енергия с помощта на повърхностноактивни вещества, като по този начин се улеснява деформацията и разрушаването на твърдото вещество. Като такива повърхностно активни вещества, тук наречени редуктори на твърдостта,могат да се използват например течни метали за разрушаване на твърди метали или типични повърхностно активни вещества.

Редукторите на твърдостта се характеризират с малки количества, които предизвикват ефекта на Rebinder и специфичност на действие. Добавките, които намокрят материала, помагат на средата да проникне в местата на дефекти и с помощта на капилярни сили също улесняват разрушаването на твърдото вещество. Повърхностноактивните вещества не само допринасят за разрушаването на материала, но и стабилизират диспергираното състояние, предотвратявайки слепването на частиците.

Системи с максимална степен на дисперсност могат да бъдат получени само чрез кондензационни методи.

Могат да се получат и колоидни разтвори метод на химична кондензация, въз основа на провеждането на химични реакции, придружени от образуването на неразтворими или слабо разтворими вещества. За целта се използват различни видове реакции - разлагане, хидролиза, редокс и др.

Пречистване на дисперсни системи.

Золи и разтвори на съединения с високо молекулно тегло (HMCs) съдържат съединения с ниско молекулно тегло като нежелани примеси. Те се отстраняват по следните методи.

Диализа. В исторически план диализата е първият метод за пречистване. Предложен е от Т. Греъм (1861). Схемата на най-простия диализатор е показана на фиг. 3 (виж приложението). Солът, който трябва да се пречиства, или разтвор на IUD, се излива в съд, чието дъно е мембрана, която задържа колоидни частици или макромолекули и пропуска молекули на разтворителя и примеси с ниско молекулно тегло. Външната среда в контакт с мембраната е разтворител. Нискомолекулните примеси, чиято концентрация в пепелта или макромолекулния разтвор е по-висока, преминават през мембраната във външната среда (диализат). На фигурата посоката на потока на примесите с ниско молекулно тегло е показана със стрелки. Пречистването продължава, докато концентрациите на примеси в пепелта и диализата се сближат по големина (по-точно, докато се изравнят химическите потенциали в пепелта и диализата). Ако актуализирате разтворителя, можете почти напълно да се отървете от примесите. Тази употреба на диализа е подходяща, когато целта на пречистването е да се отстранят всички нискомолекулни вещества, преминаващи през мембраната. В някои случаи обаче задачата може да се окаже по-трудна - необходимо е да се отървете само от определена част от нискомолекулните съединения в системата. След това като външна среда се използва разтвор на онези вещества, които трябва да се съхраняват в системата. Именно тази задача се поставя при почистване на кръвта от нискомолекулни шлаки и токсини (соли, урея и др.).

Ултрафилтрация. Ултрафилтрацията е метод за почистване чрез прокарване на дисперсионна среда заедно с примеси с ниско молекулно тегло през ултрафилтри. Ултрафилтрите са мембрани от същия тип, използвани за диализа.

Най-простата инсталация за ултрафилтрация е показана на фиг. 4 (виж приложението). Пречистеният разтвор на зол или спирала се излива в торбата от ултрафилтъра. Золът е подложен на свръхналягане в сравнение с атмосферното налягане. Може да се създаде или от външен източник (резервоар за сгъстен въздух, компресор и т.н.), или от голям стълб течност. Дисперсионната среда се подновява чрез добавяне на чист разтворител към зола. За да бъде скоростта на почистване достатъчно висока, актуализацията се извършва възможно най-бързо. Това се постига чрез прилагане на значително свръхналягане. За да може мембраната да издържи на такива натоварвания, тя се нанася върху механична опора. Като такава опора служат решетки и плочи с отвори, стъклени и керамични филтри.

Микрофилтрация . Микрофилтрацията е отделяне с помощта на филтри на микрочастици с размер от 0,1 до 10 микрона. Ефективността на микрофилтрата се определя от порьозността и дебелината на мембраната. За да се оцени порьозността, т.е. съотношението на площта на порите към общата площ на филтъра, се използват различни методи: пробиване на течности и газове, измерване на електрическата проводимост на мембраните, системи за пробиване, съдържащи калибрирани частици от дисперсната фаза и т.н.

Микропорестите филтри са направени от неорганични вещества и полимери. Чрез синтероване на прахове могат да се получат мембрани от порцелан, метали и сплави. Полимерните мембрани за микрофилтрация най-често се произвеждат от целулоза и нейните производни.

Електродиализа. Отстраняването на електролитите може да се ускори чрез прилагане на външно наложена потенциална разлика. Този метод на пречистване се нарича електродиализа. Използването му за пречистване на различни системи с биологични обекти (разтвори на протеини, кръвен серум и др.) Започва в резултат на успешната работа на Доре (1910). Устройството на най-простия електродиализатор е показано на фиг. 5 (виж прикачения файл). Предметът за почистване (зол, разтвор на IUD) се поставя в средната камера 1, а средата се излива в двете странични камери. В камерите катод 3 и анод 5 йоните преминават през порите в мембраните под действието на приложено електрическо напрежение.

Електродиализата е най-подходяща за пречистване, когато може да се приложи високо електрическо напрежение. В повечето случаи в началния етап на пречистване системите съдържат много разтворени соли и тяхната електропроводимост е висока. Следователно при високо напрежение може да се отдели значително количество топлина и да настъпят необратими промени в системи с протеини или други биологични компоненти. Поради това е рационално да се използва електродиализа като окончателен метод за почистване, като се използва преддиализа.

Комбиниран методи за почистване.В допълнение към отделните методи за пречистване - ултрафилтрация и електродиализа - е известна тяхната комбинация: електроултрафилтрация, използвана за пречистване и разделяне на протеини.

Възможно е да се пречисти и същевременно да се повиши концентрацията на зола или разтвора на IUD чрез метод, наречен електродекантация.Методът е предложен от V. Pauli. Електродекантирането се получава, когато електродиализаторът работи без разбъркване. Соловите частици или макромолекулите имат собствен заряд и под действието на електрическо поле се движат по посока на един от електродите. Тъй като не могат да преминат през мембраната, концентрацията им на една от мембраните се увеличава. По правило плътността на частиците се различава от плътността на средата. Следователно, на мястото, където се концентрира золът, плътността на системата се различава от средната стойност (обикновено плътността се увеличава с увеличаване на концентрацията). Концентрираният зол тече към дъното на електродиализатора и в камерата се получава циркулация, която продължава, докато частиците бъдат почти напълно отстранени.

Колоидните разтвори и по-специално разтворите на лиофобни колоиди, пречистени и стабилизирани, въпреки тяхната термодинамична нестабилност, могат да съществуват неограничено време. Разтворите на зола на червено злато, приготвени от Фарадей, все още не са претърпели никакви видими промени. Тези данни предполагат, че колоидните системи могат да бъдат в метастабилно равновесие.

За пречистване на дисперсни системи от примеси се използват филтриране, диализа, електродиализа и ултрафилтрация.

Филтриране (лат. Филтрум-филц) е метод за разделяне, базиран на преминаване на натрошената смес през порест филм. В този случай малките df частици преминават през порите на конвенционалните филтри, докато големите частици се задържат. По този начин филтрирането се използва и за отстраняване на големи частици от дисперсията.

Диализа (гр. Диализа- разделяне) е метод за отстраняване на съединения с ниско молекулно тегло от диспергирани системи и разтвори на IUD с помощта на мембрани. В диализатора течната смес, която трябва да се диализира, се отделя от чистия разтворител чрез подходяща мембрана (Фигура 2.6). DP частиците и макромолекулите се задържат от мембраната, докато малките молекули и йони с малък размер дифундират през мембраната в разтворителя и при...
неговата достатъчно честа подмяна може да бъде почти напълно отстранена от диализируемата смес.

Разделителната способност на мембраните по отношение на вещества с ниско молекулно тегло се основава на факта, че малките молекули и йони свободно преминават през порите (капилярите), проникващи в мембраната или се разтварят в мембранното вещество.

Различни филми, както естествени, така и изкуствени, се използват като мембрани за диализа. Естествени мембрани: говежди или свински пикочен мехур, плавателен мехур на риба. Изкуствени: филми от нитроцелулоза, целулозен ацетат, целофан, желатин и други полимери.

Има голямо разнообразие от диализатори - апарати за диализа. Всички диализатори са изградени по общия принцип. Сместа за диализа (вътрешна течност) се съдържа в съд, в който е отделена от вода или друг разтворител (външна течност) чрез мембрана (фиг. 2.6). скоростта на диализа се увеличава с увеличаване на повърхността на мембраната, нейната порьозност и размер на порите, с повишаване на температурата, интензивността на смесване на диализираната течност, скоростта на промяна на външната течност и намалява с увеличаване на мембраната дебелина.

За да се увеличи скоростта на диализа на електролити с ниско молекулно тегло, се използва електродиализа. За тази цел в диализатора се създава постоянно електрическо поле с потенциален спад от 20-250 V / cm и повече (фиг. 2.7). Провеждането на диализа в електрическо поле позволява да се ускори пречистването на дисперсните системи с няколко десетки пъти.

Ултрафилтрация (лат. Ултра- по-горе, филтрум- филц) се използва за почистване на системи, съдържащи микрочастици (золове, разтвори на ВМС, суспензии от бактерии, вируси). Методът се основава на принудително разделяне на сместа през филтри с пори, които пропускат само молекули и йони на нискомолекулни вещества. Ултрафилтрацията може да се разглежда като диализа под налягане. Той се използва широко за пречистване на вода, протеини, нуклеинови киселини, ензими, витамини и др.