Массоперенос воды и предельных алифатических спиртов в системах с катионообменными мембранами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Нетесова, Галина Александровна

• Нетесова, Галина Александровна
• кандидат химических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат химических наук Нетесова, Галина Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1. Состав и структура ионообменных мембран.

1.2. Мембранные процессы разделения.

1.3. Состояние воды и спиртов в растворах, полимерах и полимерных мембранах.

1.4. Разделение водно-спиртовых смесей.

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть

2.1. Характеристика объектов исследования.

2.2. Определение основных физико-химических характеристик мембран.

2.3. Методика ИК-спектроскопического исследования.

2.4. Определение коэффициентов самодиффузии молекул воды и спиртов в мембранах методом ЯМР с ИГМП.

2.5. Определение работы смачивания поверхности мембран.

2.6. Методика термического анализа.

2.7. Методика исследования массопереноса воды и спиртов в мембранах.

2.7.1. Методика исследования массопереноса из газовой фазы.

2.7.2. Методика первапорационного разделения водно-спиртовых смесей.

2.7.3. Исследование переноса воды через мембраны при различных значениях относительной влажности.

ГЛАВА 3. Состояние воды и спиртов в ионообменных мембранах 3.1. ИК-спектроскопическое исследование состояния воды и спиртов в мембранах.

3.1.1. Состояние воды и спиртов в жидкой фазе.

3.1.2. Состояние воды в мембранах различной химической природы.

3.1.3. Особенности состояния спиртов в ПАК мембранах.

3.2. Взаимодействие воды и растворов спиртов с мембранами.

3.2.1. Работа смачивания мембран водно-спиртовыми смесями.

3.2.2. Особенности сорбции и набухания мембран в воде и спиртах.

3.3. Самодиффузия молекул воды и спиртов в ионообменных мембранах.

3.4. Неизотермическая дегидратация и десольватация мембран.

Глава 4. Массоперенос воды и спиртов через ионообменные мембраны

4.1. Механизм массопереноса воды через мембраны.

4.2. Мембранное разделение водно-спиртовых смесей.

4.2.1. Разделение водно-спиртовых смесей из газовой фазы.

4.2.2. Первапорационное разделение водно-этанольных смесей.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Массоперенос воды и предельных алифатических спиртов в системах с катионообменными мембранами»

Актуальность работы. Установление межчастичных взаимодействий в полимерах является важнейшей задачей, решение которой позволяет расширить фундаментальные представления о строении вещества. В системах с ионообменными мембранами, функционирующими в полярных средах, актуальным является установление закономерностей сорбции, кинетики и механизма массопереноса веществ, молекулы которых способны образовывать водородные связи, как между собой, так и с фрагментами структуры мембран -матрицей, фиксированными ионами и противоионами. Наличие чётких представлений о механизмах межмолекулярных взаимодействий в ионообменных мембранах может служить основой для разработки процессов разделения сложных смесей веществ.

Основным процессом, в котором используются ионообменные мембраны, является электродиализ водных растворов электролитов. Однако в последнее время появились данные о возможности использования этих мембран в так называемых мембранных процессах второго поколения - газоразделении и первапорации, в частности при разделении водно-спиртовых смесей. Целыо разделения является повышение концентрации этих смесей и абсолютизация спирта. Основное требование к мембранам в процессах газоразделения и первапорации - максимально низкая селективность к преимущественно переносимому через них компоненту смеси. Известно, что этому требованию отвечают ионообменные мембраны на основе ароматических полиамидов, обладающие жесткой кластерно-канальной структурой.

Достаточно широкий ассортимент ионообменных мембран различной химической природы позволяет предположить возможность использования и других их типов в процессах разделения водно-спиртовых смесей. Наличие в строении ионообменных мембран гидрофильных и гидрофобных фрагментов и возможность варьирования их соотношения либо путем подбора мембран различных типов, либо на стадии синтеза или модифицирования позволяет изменять гидрофильно-липофильный баланс, регулировать селективность, а, следовательно, массоперенос через них компонентов разделяемых смесей.

Следует сказать, что известные литературные источники содержат недостаточно сведений о кинетике и механизме массопереноса воды в исследуемых ионообменных мембранах, а для спиртов подобные данные практически отсутствуют. Поэтому представляется актуальным установление закономерностей сорбции и мембранного массопереноса воды и спиртов в ионообменных мембранах различной химической природы. Выявление типов мембран с максимальной разделительной способностью является перспективным при возможном их использовании для концентрирования водно-спиртовых растворов.

Работа выполнялась в соответствии с координационным планом Научного совета по адсорбции и хроматографии РАН на 2000-2004 и 2005-2009 г. г. (пункт 2.15.6.2 - «Исследование межмолекулярных и гидратационных взаимодействий, кинетики и механизма массопереноса в ионитах и ионообменных мембранах в системах с органическими электролитами и полиэлектролитами»).

Цель работы - установление межмолекулярных взаимодействий и закономерностей массопереноса в ионообменных мембранах различной химической природы при разделении водно-спиртовых смесей. В задачи работы входило:

1. Исследование состояния воды в мембранах, различающихся по типу матрицы, виду фиксированного иона и противоиона.

2. Выявление различий между состоянием воды и ряда низших алифатических спиртов в растворах и исследуемых катионообменных мембранах.

3. Определение кинетических характеристик мембран в процессах их набухания и десольватации.

4. Установление механизма сорбции воды исследуемыми мембранами.

5. Исследование закономерностей кинетики и механизма массопереноса при разделении водно-спиртовых смесей катионообменными мембранами различной природы.

Научная новизна. Проведено исследование состояния воды, метанола, этанола и изопропанола в катионообменных мембранах: МК-100 - с сульфосодержащей полиэтилен-полистирол-дивинилбензольной матрицей, в моносульфосодержащей мембране на основе ароматических полиамидов (ПА) и карбоксилсодержащей мембране, полученной при частичной имидизации ароматической полиамидокислоты (ПАК).

Установлено, что повышение числа типов центров гидратации в исследуемых мембранах вызывает увеличение энергетически различных вариантов состояния воды. При взаимодействии спиртов с мембранами перераспределение молекул сорбатов проходит из спиртовых ассоциатов'в сольватные оболочки полярных фрагментов мембран. Показано, что при неизотермической дегидратации (десольватации) мембран молекулы воды и спиртов находятся в трёх состояниях по степени связанности: свободном, промежуточном и силыюсвязанном, когда молекулы сорбата располагаются в области дальней гидратации (сольватации); образуют ассоциаты с гидрофобными и гидрофильными фрагментами сорбента; входят в сольватные оболочки противоионов и фиксированных ионов.

Установлены особенности структурной организации транспортных каналов в исследуемых мембранах. Выявлено, что в мембране МК-100 существует два вида диффузионных каналов, тонких пор и ионогенного, коэффициенты самодиффузии молекул воды в которых различаются на порядок. Показано, что трансляционная подвижность молекул воды и спиртов в ПАК и ПА мембранах осуществляется только в ионогенных каналах.

Выявлен колебательный характер набухания ПАК мембраны в воде и в водно-этанольных смесях, определяемый изменением механизма сорбции и релаксационными процессами. Показано, что сорбция воды мембраной протекает в две последовательные стадии, осуществляемые по механизмам поверхностного течения и капиллярной конденсации.

Установлено, что при мембранном газоразделении водно-спиртовых смесей преимущественный перенос воды проходит из растворов низких концентраций, а спиртов - из концентрированных растворов. Обращение потоков, независимо от типа мембраны, проходит при мольной доле этанола в растворе 0,5; а изопропанола - 0,67. Основной вклад в мембранное газоразделение вносит стадия межфазного перехода границы раздела газ-мембрана.

Практическая значимость работы. Полученный банк данных о состоянии воды и спиртов в мембранах различной химической природы расширяет фундаментальные представления о сорбент - сорбатных взаимодействиях в мембранных системах и может быть использован для подбора высокоэффективных мембран в процессах газоразделения и первапорации. Разработанные оригинальные методики изучения мембранного массопереноса могут быть использованы при проведении научных исследований и в учебном процессе.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Ассоциация алифатических спиртов с катионообменными мембранами.

2. Трансляционная подвижность молекул воды и спиртов в исследуемых мембранах и структура их транспортных каналов.

3. Энергетическая неоднородность молекул воды и спиртов ' в катионообменных мембранах различного химического строения.

4. Колебательный процесс набухания катионообменных мембран в воде и водно-этанольных смесях за счёт их двухстадийной сольватации.

5. Процесс переноса компонентов через границу раздела газ-мембрана как стадия, определяющая эффективность мембранного разделения водно-спиртовых смесей.

Аиробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях: VIII Всероссийская конференция

Структура и динамика молекулярных систем. Яльчик-2001», 2001г. (Йошкар-Ола - Уфа - Казань - Москва); IX Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем. Яльчик-2002», 2002г. (Йошкар-Ола - Уфа -Казань - Москва); I Всероссийская конференция «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах. Фагран-2002», 2002г. (Воронеж); Ш Международная научная конференция «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии», 2003г. (Кисловодск); Международный Форум «Аналитика и аналитики», 2003г. (Воронеж); IX Международная конференция «Физико-химические основы ионообменных процессов. Иониты-2003», 2003г. (Воронеж); М1жнародна науково-техшчна конференщя «Сенсорна електрошка 1 м1кросистемш технологи» «СЕМСТ-1», 2004г. (Украина, Одесса); X Международная конференция «Физико-химические основы ионообменных процессов. Иониты-2004», 2004г. (Воронеж); II Всероссийская конференция «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах. Фагран-2004», 2004г. (Воронеж); Межвузовской научной конференции «Проблемы экологии в науке и образовании», 2004г. (Курск); научные конференции ВГАУ 2002-2005 г.г.

По материалам опубликовано 16 печатных работ, в том числе одна статья в «Журнале физической химии» и одна статья в «Журнале технической физики».

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы (169 наименований). Работа изложена на 157 страницах, содержит 55 рисунков, 9 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Нетесова, Галина Александровна

ВЫВОДЫ

1. Выполнено исследование состояния воды и ряда алифатических спиртов в катионообменных мембранах МК-100, ПЛК и ПЛ, различающихся химическим составом матрицы (МК-100 с ПАК и ПА) и видом фиксированного иона (МК-100 и ПА с ПАК). Методом ИК-спектроскопии установлено, что сульфосодержащая мембрана МК-100 на основе полиэтиленовой матрицы оказывает большее разупорядочивающее действие на структуру полиассоциатов воды, чем карбоксилсодержащая полиамидокислотная ПАК и сульфосодержащая ПА мембраны. Выявлено, что повышение числа типов центров гидратации мембран (полярных фрагментов матрицы, противоионов и фиксированных ионов) вызывает увеличение энергетически различных вариантов состояния воды. Установлен эффект перераспределения молекул спиртов из спиртовых ассоциатов в сольватные оболочки полярных фрагментов мембран, увеличивающийся в ряду метанол — этанол — изопропанол.

2. Методом ЯМР с ИГМП установлено наличие двух видов транспортных каналов в мембране МК-100: тонких пор и ионогенного, коэффициенты самодиффузии молекул воды в которых отличаются на порядок (2,1-Ю*9 и

10 *У

3,1-10" м7с). Выявлено, что трансляционная подвижность в ПАК и ПА мембранах в Н-форме осуществляется только в ионогенных каналах. Показано, что энергия активации самодиффузии воды и этанола в тонких порах мембраны МК-100 и ионогенных каналах близка к энергии водородных связей в свободной воде и спиртах (18,1 - 26,4 кДж/моль).

3. Неизотермической десольватацией мембран установлено наличие в них трёх типов воды и спиртов по степени связанности. Показано, что основное количество воды в мембранах является сильносвязанным, а распределение спиртов более равномерным. Установлено, что общее содержание спиртов в мембранах МК-100 и ПА значительно ниже, чем воды и уменьшается с повышением молекулярной массы спирта. Показано, что влагосодержание мембраны МК-100 примерно в 4 раза выше, чем спиртосодержание, что связано с пространственными затруднениями при сорбции спиртовых ассоциатов в тонких порах мембраны.

4. Выявлено, что поверхность мембраны МК-100 является более гидрофобной, чем ПЛК и ПЛ. Установлено резкое снижение работы смачивания мембран водно-спиртовыми смесями при низких концентрациях спирта (< 10 % мол.) и полное смачивание при 50% мол. и выше. Установлен механизм сорбции воды ПЛК мембраной, включающий две последовательные стадии -гидратацию полярных групп с распределением в мембране вследствие поверхностного течения и капиллярную конденсацию в дефектах структуры. Показан колебательный характер набухания ПАК мембраны в воде и водно-спиртовых смесях, определяемый изменением механизма сорбции и релаксационными процессами.

5. Выявлен механизм массопереноса воды через мембраны из газовой фазы при различных относительных давлениях пара. Показано, что энергия активации диффузии воды в мембране МК-100 с увеличением р/р5 снижается со 111 до 16 кДж/моль, а в ПАК и ПА мембранах изменяется в пределах 16 -22 кДж/моль. Данные подтверждают механизм поверхностного течения воды в ионогенных каналах мембран и наличие двух типов транспортных каналов в мембране МК-100 и одного в других типах мембран.

6. При мембранном газоразделении водно-спиртовых смесей выявлен преимущественный массоперенос воды из растворов низких концентраций и этанола из его концентрированного раствора. Показана высокая разделительная способность мембраны МК-100 (отношение потоков вода -спирт до 59). Установлено, что обращение потоков вода-этанол независимо от типа мембраны проходит при содержании этанола в растворе 72 % мае., а изопропанола - 87 % мае. (мольные доли соответственно 0,5 и 0,67). Выявлено, что основной вклад в мембранное разделение вносит стадия межфазного перехода границы раздела газ - мембрана с одновременной сольватацией мембран и конденсацией паров в жидкость.

Установлено, что первапорацнонное разделение водно-этанольных смесей мембраной МК-100 является менее эффективным, чем соответствующих газовых смесей. Показано, что эффективность процесса может изменяться при варьировании температуры.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Нетесова, Галина Александровна, 2005 год

1. Sollner К. Charged Gels and Membranes. Part. 1. / K. Sollner // Dortrecht-Boston, Reidel Publ.Co. 1976. - P. 3 - 55.

2. Шапошник В. Л. Явления переноса в ионообменных мембранах / В. Л. Шапошник, В. И. Васильева, О. В. Григорчук. М.: МФТИ, 2001. - 200 с.

3. Ионообменные материалы, их синтез и свойства / Е. И. Казанцев и др. -Свердловск: Изд-во У ПИ, 1969. 150 с.

4. Котова Д. J1. Термический анализ ионообменных материалов / Д. Л. Котова, В. Ф. Селеменев. М.: Наука, 2002. - 157 с.

5. Гельферих Ф. Иониты / Ф. Гельферих; М.: Изд. иностр. лит., 1962. - 490 с.

6. Molau G. Е. Heterogeneous ion-exchange membranes / G. E. Molau // J. Memb. Sci. 1981. - Vol. 8. - P. 309 - 330.

7. Заболоцкий В. И. Перенос ионов в мембранах / В. И. Заболоцкий, В. В. Никоненко. М.: Наука, 1996. - 392 с.

8. Мулдер М. Введение в мембранную технологию / М. Мулдер; под ред. Ю. П. Ямпольского, В. П. Дубяги. М.: Мир, 1999. - 513 с.

9. Ласкорин Б. Н. Ионообменные мембраны и их применение / I I. Б.Ласкорин, Н. М. Смирнова, М. Н. Гантман. М.: Госатомиздат, 1961. - 287 с.

10. Котов В. В. Мембранное разделение смесей органических и неорганических электролитов: дне. . д-ра хим. наук: 05.17.01 : защищена 20.06.87 / Котов В. В. Воронеж, 1987.-421 с.

11. Иванова С. Н. Исследование массопереноса через границу ионообменная мембрана раствор / С. Н. Иванова, И. Т. Овчинникова, М. В. Певницкая // Электрохимия в решении проблем экологии. - 1990. - С. 92 - 98.

12. Greydon W. F. Ion-exchange membranes / W. F. Greydon, R. I. Stewart // J. Phys. Chem. 1955. - Vol. 59. - P. 86.

13. Gregor II. P. Electropositive selective permeable membrane / H. P. Gregor, II. I. Patzelt. USA : To Nalco Chemical Co - 1961.

14. Селективный перенос одно- и двухвалентных катионов в мембранах из сульфонатсодержащих ароматических полиамидов / Ю. Э. Кирш и др. // Журн. физ. химии. 1993. - Т. 67, №11. - С. 2312 - 2314.

15. Об избирательном электропереносе ионов в катионообменных мембранах из сульфонатсодержащих полиамидов различного строения / Ю. Э. Кирш и др.//Электрохимия. 1995.-Т. 31, № I.-С. 11-18.

16. Тимашев С. Ф. Физикохимия мембранных процессов / С. Ф. Тимашев. М.: Химия, 1988.-237 с.

17. Пат. 4-16063, Japan МКИ3 С 08 J 5/22. Ion-exchange resin membranes / H. Hani., E. Nishihara (Япония) // Asahi Glass Co. Ltd. Опубл. 24.10.60.

18. Ion-exchange resin membranes / Ed. D. S. Flett, Ellis // Horwood Limited, 1983. -210 p.

19. Структура и электрохимические свойства катионообменных мембран на основе частично имидизированной полиамидокислоты / В. В. Котов и др. // Электрохимия. 2002. - Т. 38, №8. - С. 996 - 999.

20. Ионообменные свойства полиамидокислотных пленок с различной степенью имидизации / О. В. Дьяконова и др. // Журн. физ. хим. 1998. - Т.72, Кч7. -С. 1275 - 1279.

21. Комкова Е. Н. Влияние условий синтеза и применения ионообменных мембран на их физико-химические свойства: дис. . канд. хим. наук: 02.00.05 : защищена 28.04.98 / Комкова Е. Н. Краснодар, 1998. - 162 с.

22. Электрохимические свойства и гидратация катионообменных мембран из сульфосодержащих полифениленфталаадидов / Ю. Э. Кирш и др. // ВМС. -1993. Т. 35, № 3. - С. 320 - 324.

23. Брык М. Т. Вода в полимерных мембранах / М. Т. Брык, И. Д. Атаманенко // Химия и технология воды. 1990. - Т. 12, № 5. - С. 398 - 435.

24. Ионитовые мембраны. Грануляты. Порошки / Каталог. -М., 1977. 16 с.

25. Предельные плотности тока в системе с вращающейся ионообменной мембраной МК-100 и раствором глицин НС1 / Л. А. Загородных и др. // Электрохимия. - 2001. - Т. 37, № 4. - С. 479 - 482.

26. Новикова Л. А. Необменная сорбция аспарагиновой и глутаминовой кислоты катионообменными мембранами МК-40 и МК-100 / Л. А. Новикова // Всерос. науч. конф. «Мембраны-2001»: тез. докл. Москва, 2-5 октября 2001.-С. 174.

27. Аристов И. В. Кластер-анализ электромембранных систем / И. В. Аристов, О. В. Бобрешова // Теория и практика сорбционных процессов. 1998. - Вып. 23. - С. 200 - 209.

28. Вольтамперометрия кислого глицинсодержащего раствора в системе с вращающимся мембранным диском / О. В. Бобрешова и др. // Теория и практика сорбционных процессов. 1998. - Вып. 23.- С. 187-200.

29. Ионный обмен / Я. Маринский и др.; под ред. Я. Маринского. М.: Мир, 1968.- 565 с.

30. Eisenberg A. Clustering of ions in organic polymers : Л theoretical approach / A. Eisenberg // Macromolecules. 1970. - Vol. 3 - P. 147.

31. Gierke T. D. The morphology in Nafion perfluorinated membrane products as determinedly wide- and small-angle X-ray studies / T. D. Gierke, G. E. Munn, F. C. Wilson // J. Polym. Phys. 1981. - Vol. 19. - P. 1687.

32. Hsu W. Y. Ion transport and clustering in Nafion perfluorinated membranes / W. Y. Hsu, T. D. Gierke // J. Memb. Sci. -1983. Vol.13. - P. 307 - 326.

33. Вода в полимерах / С. М. Роуленд и др.; под ред. С. М. Роуленда. М.: Мир, 1984.-555 с.

34. Пономарева О. А. Термодинамика иономеров / О. А. Пономарева, И. А. Попова//ВМС. 1974. - Т. 16, №5.-С. 1023 - 1030.

35. Волков В. И. Изучение самодиффузии ионов меди и характера их связи с функциональными группами в полиамфолитах / В. И. Волков, Г. А. Григорьева, В. Г. Китари-Оглу // Журн. физ. хим. 1979. - № 4. - С. 1060.

36. Glueckauf Е. A new approach to ion exchange polymers / E. Glueckauf // Proc. Roy. Soc. London A. -1962. Vol. 268. - P. 350 - 370.

37. Развитие принципа обобщенной проводимости к описанию явлений переноса в дисперсных системах / Н. П. Гнусин и др. // Журн. физ. хим. -1980.-Т. 54, №6.-С. 1518- 1522.

38. Березина Н. П. Гидрофильные свойства гетерогенных ионитовых мембран / Н. П. Березина, Н. А. Кононенко, Ю. М. Вольфкович // Электрохимия. -1994. -№3. С. 336 -373.

39. Хванг С. Т. Мембранные процессы разделения / С. Т. Хванг, К. Каммермейер. М.: Химия, 1981. - 464 с.

40. Тимашев С. Ф. Структура и разделяющая способность мембран / С. Ф. Тимашев // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. 1987. - Т. ХХХ11, вып. 6. - С. 619 - 627.

41. Дургарьян С. Г. Селективно проницаемые полимеры и газоразделительные мембраны: структура и транспортные свойства / С. Г. Дургарьян, Ю. П. Ямпольский, Н. А. Платэ // Успехи химии. 1988. - Т. LVII, вып. 6. - С. 974 -989.

42. Николаев Н. И. Диффузия в мембранах / Н. И. Николаев. М.: Химия, 1980. -232 с.

43. Технологические процессы с применением мембран / Р. Е. Лейси и др.; пер. с англ. Л. А. Мазитова, Т. М. Мнацаканяна; под ред. Л. А. Мазитова. -М.: Мир, 1976.-370 с.

44. Дубяга В. П. Полимерные мембраны / В. П. Дубяга, Л. П. Перепечкин, Е. Е. Каталевский. М.: Химия, 1981. - 232 с.

45. Дытнерский 10. И. Мембранное разделение природных, технологических и выбросных смесей газов / Ю. И. Дытнерский, Г. Г. Каграманов, И. П. Сторожук // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. 1987. - Т. XXXII, вып. 6. - С. 684 - 692.

46. Дытнерский Ю. И. Мембранные процессы разделения жидких смесей / Ю. И. Дытнерский. М.: Химия, 1975. - 232 с.

47. Koops G. Н. Nomenclature and symbols in Membrane Sciense and Technology / G. I I. Koops // University of Twente, 1995. P. 38.

48. Kober P. A. Pervaporation, perstillation and percrystallizationlly / P. A. Kober // Am. Chem. Soc. 1917. - Vol. 39. - P. 944.

49. Separation of liquid mixtures / R. C. Binning, R. J. Lee, J. F. Jennings, E. C.

50. Martin // Ind. Eng. Chem. 1961. - Vol. 53. - P. 45. 57.Binning R. C. Separation by membrane permeation / R. C. Binning, F. E. Games // Petr. Refiner - 1958. - Vol. 39. - P. 214.

51. Bruschke H. E. German Patent DE 3220570 Al. 1983.

52. Tusel G. F. Use of pervaparation systems in the chemical industry / G. F. Tusel, I I. E. Bruschke // Desalination 1985. - Vol. 53. - P. 327.

53. Волков В. В. Разделение жидкостей испарением через полимерные мембраны / В. В. Волков // Изв. Академии Наук. Серия химическая. - 1994.2.-С. 208-218.61 .Neel J. Pervaparation / J. Neel France, 1996. - 383 p.

54. Bodder K. W. Terminology in pervaparation / K. W. Bodder // J. Membr. Sci. -1990.-Vol. 51.-P. 259.

55. Штаудт-Бикель К. Первапорация термодинамические свойства и выбор материалов для мембран / К. Штаудт-Бикель, Р. Н. Лихтенталер // ВМС. -Сер. А. - 1994.-Т. 36. -С. 1924.

56. Дытнерский Ю.И. Испарение через мембрану как промышленный процесс разделения азеотропных водно-органических смесей / Ю. И. Дытнерский, И. Р. Быков // Хим. пром. 1995. - № 8. - С. 439 - 445.

57. Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы / Ю.И. Дытнерский. М.: Химия, 1986.-272 с.

58. Rautenbach R. State of the Art of Pervaparation / R. Rautenbach, S. K latt, J. Vier // Proceedings of Sixth International Conference on Pervaparation Processes in the Chemical Industry. Ottawa, Canada. - 1992. - 577 p.

59. Boddeker K. W. Continuous Pervaparation of Aqueous Phenol on a Pilot Plant Scale / K. W. Boddeker, N. Pingel, K. Dede // Proceedings of Sixth International Conference on Pervaparation Processes in the Chemical Industry. Ottawa, Canada, 1992.-577 p.

60. Cen Y. Pervaparation Characteristics of Zeolite-Filled PDMS Composite Membranes / Y. Cen, R. N. Lichtenthaler // Proceedings of Sixth International Conference on Pervaparation Processes in the Chemical Industry. Ottawa, Canada, 1992.-577 p.

61. Мембранное разделение в системах н-спирты хлорбензол / I I. А. Капустян и др. // Журн. прикл. хим. - 1979. - Т. 52, №3. - С. 537-541.

62. Zu Wei, Ji Wanchano, Lin Мое // Congress of Membranes and Membr. Proc. -Tokyo, 1987.-P. 490-491.

63. Тагер А. А. Физико-химия полимеров / А. А. Тагер. М.: Химия, 1963. -536 с.

64. Адсорбция органических веществ из воды / А. М. Когановский и др.. Л.: Химия, 1990-255 с.

65. Самойлов О. Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов / О. Я. Самойлов. М.: Изд. АН СССР, 1957 - 272 с.

66. Эрдей-Груз Т. Явления переноса в водных растворах / Т. Эрдей-Груз. М.: Мир, 1976-596 с.

67. Шапошник В. А. Неэмпирический расчет структуры и свойств ассоциатов воды / В. А. Шапошник // Сорбционные и хроматографические процессы. -2003. Вып. 3.- С. 25-31.

68. Чекалин H. В. Физика и физико-химия жидкостей / Н. В. Чекалин, М. И. Шахпаронов. М.: Изд. МГУ, 1972. - 151 с.

69. Менделеев Д. И. Растворы / Д. И. Менделеев. Л.: Изд-во АН СССР, 1959. -1163 с.

70. Гордон Дж. Органическая химия растворов электролитов / Дж. Гордон. М.: Мир, 1979.-712 с.

71. Davidson D. W. In Water a comprehensive treatise / D. W. Davidson // Plenum press. New-York - London, 1973. - Vol. 2. - P. 115.

72. Ван Кревелен Д. В. Свойства и химическое строение полимеров / Д. В. Ван Кревелен. М.: Химия, 1976. - 414 с.

73. Вода в дисперсных системах / Под ред. Б. Н. Дерягина, Ф. Д. Овчаренко, Н. В. Чураева. М.: Химия, 1989. 288 с.

74. Ройтлингер С. А. Проницаемость полимерных материалов / С. А. Ройтлингер. М.: Химия, 1974. - 269 с.

75. Чалых А. Е. Диффузия в полимерных системах / А. Е. Чалых. М.: Химия, 1987.-312 с.

76. Frisch Н. L. Critical Reviews in Solid State and Materials Sci. / H. L. Frisch, S. A. Stern // 1985. Vol. 11, Issue 2. - P. 123-187.

77. Vieth W. R. Dual Sorption Model / W. R. Vieth, J. M. Howell, J. H. Hsieh // J. Memb. Sci. 1976. - Vol. 1. - P. 177.

78. Barrer R. M. Sorption anal diffusion in ethylcellulose / R. M. Barrer, J. A. Barrie, J. Slater//J. Pol. Sci. 1958. -Vol.27. -P. 177.

79. Doghieri F. Solubility and diffusivity of ethanol in PTMSP: effects of activity and of polymer aging / F. Doghieri, D. Biavati, G. C. Sarti // End. Chem. Res. 1996. - Vol. 35, № 7. - P. 2420.

80. Ulutan S. Separability of ethanol and water mixtures though PTMSP1 -silicamembranes in pervaporation / S. Ulutan, T. Nakagawa // J. Memb. Sci. -1998.-Vol. 143.-P. 275.

81. Особенности сорбции воды и аммиака ионообменными мембранами на основе перфторированного сополимера / С. Ф. Гребенников и др. // Журн. физ. хим. 1995. - Т. 69, № 2. - С. 373 - 375.

82. Гребенников С. Ф. Гигроскопические свойства химических волокон / С. Ф. Гребенников, К. Е. Перепелкин, А. Т. Кынин. М.: НИИТЭХИМ, 1989.- 85 с.

83. Котельникова Т. А. Изостерические газохроматографические характеристики удерживания воды и изопропанола наполившшлтриметилсилане / Т. Л. Котелышкова, Е. П. Лгеев // Журн. физ. хим. 1999. - Т. 73, № 8. - С. 1470 - 1475.

84. Котелышкова Т. А. Температурная зависимость изостерических хроматографнческнх характеристик сорбции воды и изопропанола на { полившшлтриметилсилане / Т. А. Котелышкова, Е. П. Агеев // Журн. физ. хим. 2000. - Т. 74, № 6. - С. 1107 - 1110.

85. Котельникова Т. А. Изотермы и теплоты сорбции воды и изопропанола на полившшлтриметилсилане по данным газовой хроматографии / Т. А. Котелышкова, Е. П. Агеев // Журн. физ. хим. 2000. - Т. 74, № 11. - С. 2076 -2081.

86. Патенты Франции № 567175 и № 2082095.

87. Папков С. В. Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с 1 водой / С. В. Папков, Э. 3. Файнберг. М.: Химия, 1976. - 231 с.

88. Яунроманс И. И. Кинетика диффузии и сорбции влаги полиэтилена / И. И. Яунроманс, А. Ю. Варкалис, А. Я. Метра // Модиф. полим. материалов. -Рига, 1985.-С. 134- 141.

89. Howard W. Some aspects of water clusters in polymers / W. Howard, J. Starkweather // Macromolecules. 1975. - Vol. 8, № 4. - P. 476 - 479.

90. Разумовский JI. П. Сорбция воды алифатическими полиамидами / Л. П. Разумовский, В. С. Маркин, Г. Е. Заиков // ВМС Серия А. - 1985. - № 4. - С. 675 - 688.

91. Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия, 1974. — 317 с.

92. Брык М. Т. Ультрафильтрация / М. Т. Брык, Е. А. Цапюк. Киев: Наукова думка, 1989. - 288 с.

93. Лебедева В. Н. Сорбция паров воды полиамидами различной гидрофильности / В. Н. Лебедева, Г. П. Андрианова, А. Е. Чалых // Изв. вузов. Серия химия и хим. технология. - 1980. - № 10. - С. 1286 - 1290.

94. Чалых А. Е. Сорбция и диффузия воды в ароматических и алифатических полиамидах / А. Е. Чалых, В. Э. Краков // ВМС Серия Б. - 1986. - № 6. - С. 435 -438.

95. Разумовский Jl. П. Об использовании доступности, определенной методом изотопного Н-обмена, при изучении физико-химических свойств алифатических полиамидов / Л. П. Разумовский, М. И. Арцис, Г. Е. Заиков // ВМС-Серия А. 1983.-№ 11.-С. 2419-2423.

96. Разумовский Л. П. Взаимное влияние компонентов среды на процесс их сорбции полиамидами / Л. П. Разумовский, В. С. Маркин, Г. Е. Заиков // ВМС Серия А. - 1982. - № 8. - С. 1718-1723.

97. Разумовский Л. П. Диффузия воды в фенилон С 4 / Л. П. Разумовский, Г. Е. Заиков // ВМС - Серия А. - 1987. - № 7. - С. 1420 - 1423.

98. Чалых А. Е. Сорбция и диффузия низкомолекулярных компонентов в системе ароматический полиамид-диметилформамид-вода / А. Е. Чалых, В. Э. Краков//ВМС Серия А. - 1987.-№8.-С. 1712-1718.

99. Взаимодействие жидкой и газообразной воды с целлюлозой / А. Г. Захаров и др. // Журн. физ. хим. 2004. -Т.78, № 9. - С. 1717 - 1719.

100. Zindel G. Hydrate structures, intermolecular interactions and proton conducting mechanism in polyelectrolyte membranes infrared results / G. Zindel // J. Memb. Sei. - 1982. - № 3. - P. - 249 - 274.

101. Взаимосвязь структуры полимерной матрицы и массопереноса воды в ионоселективных мембранах / Г. К. Салдадзе и др. // Мембр.-сорбц. процессы разделения веществ и их применение в нар. хоз-ве: тез. докл. 4 Всесоюз. конф. Черкассы, 1988. - С. 77 - 79.

102. Манк В. В. Ядерный магнитный резонанс протонов воды в ионообменных мембранах / В. В. Манк, Д. Д. Кучерук // Журн. физ. хим. 1977. - №7. - С. 1591 - 1594.

103. Гребешок В. Д. Исследование гидратации гомогенных ионообменных мембран МК-100, МА-100, МФ-4СК / В. Д. Гребешок // Коллоидн. журн. -1985. № 3. - С. 594 - 597.

104. Гребешок В. Д. Осмотическая и диффузионная проницаемость гомогенных ионообменных мембран / В. Д. Гребенюк, Г. Д. Гудрит // Коллоидн. журн. 1987. - № 2. - С. 336 - 339.

105. Фиошин M. М. Исследование переноса ионов и воды через катионообменную мембрану МФ-4СК в концентрированных щелочах / М. М. Фиошин, JI. А. Шутова, JI. И. Кришталик // Электрохимия. 1986. - № 6. -С. 841 - 849.

106. Фиошин M. М. Исследование переноса ионов и воды через катионообменную мембрану МК-100 в концентрированных щелочах / M. М. Фиошин, Н. А. Меньшова, J1. И. Кришталик // Электрохимия. 1986. - № 7. -С. 909-914.

107. Исследование электрохимических свойств ионообменной мембраны МК-100, модифицированной этилендиамином / Р. Д. Чеботарева и др. // Электрохимия. 1986. - № 7. - С. 888 - 891.

108. Инфракрасная спектроскопия внутреннего отражения мембраны МК-100, модифицированной этилендиамином / Р. Д. Чеботарева и др. // Журн. физ. химии. 1987. - №5. - С. 1334 - 1338.

109. Электрохимические свойства мембран МК-100 с модифицированным поверхностным слоем / А. Ф. Мельник и др. // Укр. хим. журн. 1988. - № 10.-С. 1060- 1062.

110. Влияние аминов-модификаторв на гидрофильность и селективность гомогеной мембраны МК-100 / И. Д. Атаманенко и др. // Химия и технология воды. 1989. - № 11. - С. 975 - 978.

111. Bryk M. T. Chemical modification of cation exchange membranes / M. T. Bryk, V. G. Sinyavskii, A. P. Melnik // Polym. Membr. Proc. 29-th Microsymp. Macromol. Prague, 7 - 10 July 1986. - P. 43.

112. Дьяконова О. В. Структура и электрохимические свойства частично имидизированных полиамидокислотных мембран: дис. . канд. хим. наук: 02.00.05 : защищена 22.11.99/Дьяконова О. В. Воронеж, 1999. - 158 с.

113. О состоянии воды в частично имидизированных полиамидокислотных мембранах / В. В. Котов и др. // Журн. физ. химии 2000. - Т.74, К» 8. - С. 1497- 1501.

114. Волков В. И. Избирательный ионный и молекулярный транспорт в ионообменных мембранах по данным магнитного резонанса: автореф. дис. . докт. физ.-мат. наук / В. И. Волков; М.: НИФХИ им. J1. Я. Карпова, 1994. -52 с.

115. Скирда В. Д. Метод ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля в исследовании физико-химических процессов в молекулярных системах / В. Д. Скирда, В. И. Волков // Журн. физ. хим. 1999. - Т. 73, № 2. - С. 362 - 374.

116. Диффузионная подвижность молекул воды в катионообменных мембранах на основе сульфонатсодержащих полифениленфталамидов по данным магнитного резонанаса / В. И. Волков и др. // Журн. физ. хим. -1994.-Т. 68, №7.-С. 1310- 1316.

117. Cote P. A techno-economic evaluation of pervaporation for water treatment / P. Cote, C. Lipski // Proc. 4-th Int. Conf. Pervap. Processes Chem. Ind. (ICPPCI-89 -Florida, USA, December 3-7, 1989. P. 304 - 320.

118. Humphrey J. L. Separation technologies: An opportunity for energy savings / J. L. Humphrey, A. F. Seibert // Chem. Eng. Prog. 1992. Vol. 88. - P. 32 - 43.

119. Шарикова Т. Г. Разделение азеотропных водно-спиртовых смесей методом первапорации / Т. Г. Шарикова, JI. Ф. Комарова // Журн. прикл. химии. 1996. - Т.69, № 4. - С. 583 - 586.i '

120. Андрюхова M. В. Сравнение некоторых аспектов разделения водно-спиртовых смесей методами ректификации и первапорации / М. В. Андрюхова, Т. Г. Шарикова // Ползуновский вестник. 2004. - № 4. - С. 125 - 129.

121. Экологические технологии: регенерация спиртов первапорацией и адсорбцией на активных углях водных растворов / Е. М. Блинов и др. // Инженерная экология. 2001. - № 5. - С. 29 - 36.

122. Разделение водно-спиртовых смесей испарением через мембрану / О. Горбенко и др. // Хим. и нефтегаз. машиностр. 2002. - № 2. - С. 9 - 12.

123. Нагасаки М. Физическая химия мембран / М. Нагасаки. М.: Мир, 1991. -256с.

124. Шарикова Т. Г. Возможности использования метода диффузионного испарения через мембрану для разделения водных смесей / Т. Г. Шарикова, Л. Ф. Комарова, М. В. Андрюхова // Химия растительного сырья. 1997. - № 2.-С. 31-37.

125. Пат. 58-180204 Япония, МКИ3 С 08 J 5/22. Мембраны для разделения органических жидкостей и воды / Номура Годзи, Кишура Наоси, Кумори Сэцул (Япония). Опубл. 19.04.82.

126. Self-diffusion of water ethanol mixture in chitosan membranes obtained by pulsed-field gradient nuclear magnetic resonance technique / V. I. Volkov, S. A. Korotchkova, V. D. Skirda, H. Ohya // J. Memb. Sci. - 1998. - Vol. 138. - P. 221 -225.

127. Агеев E. П. Проницаемость и селективность хитозана и его комплексов с полиакриловой кислотой по отношению к бинарным и тройным водно-органическим растворам / Е. П. Агеев, H. Н. Матушкина // Журн. физ. хим. -1997.-Т. 71, №9.-С. 1645 1647.

128. Бюллер К.-У. Тепло- и термостойкие полимеры / К.-У. Бюллер. М.: Химия, 1984.-С. 585 -717.

129. Инфракрасная спектроскопия ионообменных материалов/ В. А.Углянская и др. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1989. - 208 с.

130. Смит Л. Прикладная ИК-спектроскопия /А. Смит М.: Мир, 1982. - 328 с.

131. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений / К. Наканиси. М.: Мир, 1965. - 216 с.

132. Кросс А. Введение в практическую инфракрасную спектроскопию / А. Кросс. М.: Изд-во иностр. литературы, 1961. - 112 с.

133. Маклаков А. И. Самодиффузия в растворах и расплавах полимеров / А. И. Маклаков, В. Д. Скирда, Н. Ф. Фаткулин // Казань: Изд. КГУ, 1987.- 224 с.

134. Соколова С. А. Самодиффузия воды и алифатических спиртов в катионообменных мембранах по данным ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля: дис. . канд. хим. наук: 05.17.18 : защищена 23.06.95 / Соколова С. А. М., 1995.- 162 с.

135. Липатов Ю. С. Межфазные явления в полимерах / Ю. С. Липатов. Киев: Наукова думка, 1980. - 256 с.

136. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю. Г. Фролов. М.: Химия, 1982. - 400 с.

137. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / Под ред. Ю. Г. Фролова и А. С. Гродского. М.: Химия, 1986. - 216 с.

138. Иоффе Б. В. Рефрактометрические методы в химии / Б. В. Иоффе. Л., 1960.-384 с.

139. Логвиненко В.А. Термический анализ координационных соединений и клатратов / В. А. Логвиненко. Новосибирск: Наука, 1982. - 135 с.

140. Уэндландт У. Термические методы анализа / У. Уэндландт. М.: Мир, 1978.-526 с.

141. Механизм и кинетика дегидратации анионитовых мембран / М. В. Рожкова и др. // Химия и технология воды. 1991. - Т. 13, № 9. - С. 800-804.

142. Полянский Н. Г. Методы исследования ионитов / Н. Г. Полянский, Г. В. Горбунов, Н. Я. Полянская. М.: Химия, 1976. - 280 с.

143. Состояние и диффузионная подвижность воды в перфторированных сульфокатионитовых мембранах по данным протонного магнитногорезонанса / В. И. Волков и др. // Журн. фнз. хим. 1993. - Т.67, №5. - С. 1014-1018.

144. Цундель Г. Гидратация и межмолекулярное взаимодействие / Г. Цундель. М., 1972.-406 с.

145. Берлин Л. Л. Основы адгезии полимеров / Л. А. Берлин, В. Е. Басин. М.:' Химия, 1974.-392 с.

146. Рид Р. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд; под ред. Б. И. Соколова. 3-е изд. доп. и перераб. - JL: Химия, 1982. -592 с.

147. Брунауэр С. Адсорбция газов и паров / С. Брунауэр. М.: Иностр. лит., 1948.-783 с.

148. Котов В. В. Вязкостная модель молярных электропроводностей ионитовых мембран в солевых формах органических ионов / В. В. Котов // Электрохимия. 1985. - T. XXI, № 12. - С. 1678 - 1680.

149. Волков В. И. Особенности самодиффузии предельных одноатомных спиртов в перфторированных сульфокатионитовых мембранах / В. И. Волков, С. А. Корочкова, С. Ф. Тимашев // Журн. физ. хим. 1995. - Т. 69, № 6.- С. 1124-1129.

150. Солдатов В. С. Простые ионообменные равновесия / В. С. Солдатов. -Минск: Наука и техника, 1972. 234 с.

151. Кларк Т. Компьютерная химия / Т. Кларк. М.: Мир, 1990. - 384 с.

152. Бутырская Е. В. Компьютерное моделирование структуры сульфокатионообменников в формах ионов с отрицательной гидратацией / Е. В. Бутырская, В. А. Шапошник // Сорбционные и хроматографические процессы. 2004. - Т. 4, вып. 2. - С. 126 - 133.

153. Состояние воды в полиамидокислотных мембранах и его влияние на разделение водно-спиртовых смесей / Г. А. Нетесова и др. // Сообционные и хроматографические процессы. 2005. - Т. 5, вып. 2. - С. 273 - 283.

154. Коган В. Б. Гетерогенные равновесия / В. Б. Коган. Л.: Химия, 1968. -431 с.

155. Агафонов В. М. Фазовые переходы при сорбции паров воды на поверхности ионообменных материалов / В. М. Агафонов, И. В. Иванов // Жури. физ. химии. 1996. - Т. 70, № 5. - С. 888 - 892.