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

  • Сергей Иванович Лазарев Тамбовский государственный технический университет, Тамбов
  • Сергей Владимирович Ковалев Тамбовский государственный технический университет, Тамбов; Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов
  • Дмитрий Николаевич Коновалов Тамбовский государственный технический университет, Тамбов
  • Владимир Юрьевич Рыжкин Тамбовский государственный технический университет, Тамбов
  • Константин Константинович Полянский Воронежский филиал Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова, Воронеж
  • Виктор Васильевич Кореньков Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов
  • Ирина Владимировна Хорохорина Тамбовский государственный технический университет, Тамбов
  • Ольга Александровна Ковалева Тамбовский государственный технический университет, Тамбов; Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов
Ключевые слова: диаметр микроструктурных неоднородностей, электронно-микроскопическое, функция нормального распределения, методика, гистограмма.

Аннотация

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

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Сергей Иванович Лазарев , Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

профессор кафедры «Механика и инженерная графика», д.т.н., Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

Сергей Владимирович Ковалев, Тамбовский государственный технический университет, Тамбов; Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов

профессор кафедры «Механика и инженерная графика», д.т.н., Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

Дмитрий Николаевич Коновалов, Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

доцент кафедры «Техника и технологии автомобильного транспорта», к.т.н., Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

Владимир Юрьевич Рыжкин, Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

аспирант, Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

Константин Константинович Полянский, Воронежский филиал Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова, Воронеж

профессор кафедры «Коммерции и товароведения», д.т.н., Воронежский филиал Российского экономического  университета им. Плеханова, Воронеж

Виктор Васильевич Кореньков, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов

с.н.с. научно-образовательного центра «Нанотехнологии и нано-материалы», к.ф.-м.н., Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов

Ирина Владимировна Хорохорина, Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

доцент кафедры «Природопользование и защита окружающей среды», к.т.н., Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

Ольга Александровна Ковалева, Тамбовский государственный технический университет, Тамбов; Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, Тамбов

профессор кафедры «Механика и инженерная графика», д.т.н., Тамбовский государственный технический университет, Тамбов

Литература

Ulbricht M., Polymer, 2006, Vol. 47, I. 7, pp. 2217-2262.

She Q., Wang R., Fane A.G., Tang C.Y., Journal of Membrane Science, 2016, Vol. 499, pp. 201-233.

Jhaveri J. H., Murthy Z.V.P., Desalination, 2016, Vol. 379, pp. 137-154.

Kotra-Konicka K., Kalbarczyk J., Gac J.M., Chemical and Process Engineering, 2016, Vol. 37, I. 3, pp. 331-339.

Liu M., Xiao C., Hu X., Desalination, 2012, Vol. 298, pp. 59-66.

Lazarev S.I., Golovin Yu.M., Lazarev D.S., Kazakov V.G. et al., Vestnik TGTU, 2016, Vol. 22, No 1, pp. 75-83.

Konovalov D.N., Kovalev S.V., Lazarev S.I., Lua P et al., Vestnik TGTU, 2019, Vol. 25, No 4, pp. 612-621.

Vasil'eva V.I., Goleva E.A., Selemenev V.F., Karpov S.I. et al., Russian Journal of Physical Chemistry A, 2019, Vol. 93, No 3, pp. 542-550.

Infrakrasnaya spektroskopiya ionoobmen-nyh materialov, V.A. Uglyanskaya, G.A. Chikin, V.F. Selemenev, T.A. Zav'yalova, Voronezh, VGU, 1989, 208 p.

Yatcev A.M., Akberova E.M., Goleva E.A., Vasil'eva V.I. et al., Sorbtsionnye i khromato-graficheskie protsessy, 2017, Vol. 17, No 2, pp. 313-322.

Akberova E.M., Vasil'eva V.I., Smagin M.A., Kostylev D.V., orbtsionnye i khromato-graficheskie protsessy, 2019, Vol. 19, No 4, pp. 434-442.

Sun W., Chen T., Chen C., Li J., Journal of Membrane Science, 2007, Vol. 305, I. 1-2, pp. 93-102.

Pervov A.G., Andrianov A.P., Santekhnika, 2006, No 5, pp. 12-20.

Arkhangelsky E., Duek A., Gitis V., Jour-nal of Membrane Science, 2012, Vol. 394-395, pp. 89-97.

Chan Q., Entezarian M., Zhou J., Osterloh R. et al., Journal of Membrane Science, 2020, Vol. 599, рр. 117822-117825.

Fane A.G., Fell C.J.D., Waters A.G., Jour-nal of Membrane Science, 1981, Vol. 9, I. 3, pp. 245-262.

Sainia B., Khuntiab S., Sinha M.K., Journal of Membrane Science, 2019, Vol. 572, pp. 184-197.

Siddiqui M.U., Arif A.F.M., Bashmal S., Membranes (Basel), 2016, Vol. 6(3), pp. 40-53.

Magueijo V., Semião V., Norberta de Pinho M., Materials Science Forum, 2006, Vol. 514-516, pp. 1483-1487.

Myra N., Razali R., Idris A., Yusof K.M., Jurnal Teknologii, 2008, Vol. 49(F), pp. 229-235.

Ibrahim M.Z., Norashikin M.Z., Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2010, Vol. 10, No 9, pp. 6211-6215.

Cherkasov A.N., Separation Science and Technology, 2005, Vol. 40, I. 14, pp. 27752801.

Membrany, fil’truyushchie 717lement, membrannye tekhnologii: katalog, Vladimir, ZAO NTC «Vladipor», 2007, 22 p.

Solonin I.S. Primenenie matematicheskoj statistiki v tehnologii mashinostroenija, Sverd-lovsk, Sredne-Ural’skoe knizhnoe izdatel’stvo, 1966, 200 р.

Kolzunova L.G., Greben V.P., Suponina A.P., Russian Journal of Electrochemistry, 2003, Vol. 39, No 12, pp. 1300-1307.

Lazarev S.I., Kovaleva O.A., Golovin Y.M., Ryzhkin V.Y., Sorbtsionnyye i khromato-graficheskiye protsessy, 2018, Vol. 18(1), pp. 83-92.

Опубликован
2020-12-21
Как цитировать
Лазарев , С. И., Ковалев, С. В., Коновалов, Д. Н., Рыжкин, В. Ю., Полянский, К. К., Кореньков, В. В., Хорохорина, И. В., & Ковалева, О. А. (2020). Электронно-микроскопические исследования распределения пор по диаметрам на сорбционной поверхности ультрафильтрационных мембран УАМ-50, УАМ-100, УПМ-К, УПМ-100. Сорбционные и хроматографические процессы, 20(6), 707-718. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/3138