機能性液膜を用いた系での物質の送輸送の研究ー低濃度溶液中の物質の高濃度溶液側への輸送・濃縮ー

使用功能性液膜的系统中的物质输送研究 - 低浓度溶液中的物质向高浓度溶液的输送和浓缩 -

基本信息

批准号：
01540379
负责人：
山内昭
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.オクタノ-ルに抗生物質の一つであるモネンシンを少量添加して作った溶液をミリポア膜に含浸させるとその膜は液体イオン交換膜としての機能を持つことは既に報告した。またオクタデシルアミン塩酸塩を担体として用いると、その膜はアニオン交換膜として機能することを示した。先にこれらの膜を用いて、その膜の両側に等濃度の電解質溶液を置いた場合、酸・アルカリ中和反応の共存の下でイオンの一方向の流束を観測し、その物理化学的解析を行なった。今回はオクタデシルアミン塩酸塩膜についてその両側の電解質溶液濃度が異なる時、低濃度側から高濃度側へのイオン輸送が中和反応と連結して生じているのを観測し、この種の膜が実際に汚染物質の除去等に有効であることを示した。2.膜内にカチオン及びアニオン交換基を合わせ持つ両性イオン交換膜は通常のイオン交換膜とは異なる膜現象を発現する。この膜は膜内のみかけの電荷密度が低いため、その膜内に多量のドナン塩が侵入するという知見を膜内濃度の実測より得た。一方、膜電位より求められる膜内イオンの輸率は外部電解質溶液の濃度の増加と共に減少した。また膜伝導度は膜内ドナン塩濃度と共に増加した。この3つの物理量の間の関係を詳しく調べ、次の結論を得た:膜内には二種類の独立なイオン状態、即ち膜内イオン交換基と強く相互作用したところのイオン透過過程とドナン塩として存在しているところのイオンの透過過程があり、その間に加成性が成立しているという知見が得られた。以上の結果に基づき、外部溶液が混合電解質からなる場合の膜伝導度を理論的に予測したところ、実験結果と極めて良い一致が得られた。更に膜内ドナン塩の挙動を定量的に知るため、ドナン塩を構成している各イオンの移動度を求める式を提出し、実際にその値を求めたところ、そのドナン塩は膜内に強く拘束されていることが判った。

1. 据报道，当微孔膜用在辛醇中添加少量莫能菌素（一种抗生素）制成的溶液浸渍时，该膜起到液体离子交换膜的作用。还表明，当使用十八胺盐酸盐作为载体时，该膜起到阴离子交换膜的作用。如果我们首先使用这些膜，并在膜的两侧放置等浓度的电解质溶液，我们可以观察酸碱中和反应共存下离子的单向通量，并对其物理化学效应进行分析。这次，我们观察到，当十八胺盐酸盐膜两侧的电解质溶液浓度不同时，从低浓度侧到高浓度侧的离子传输与中和反应相结合，实际上显示出有效的效果。去除污染物。 2、两性离子交换膜，膜内同时具有阳离子和阴离子交换基团，表现出与普通离子交换膜不同的膜现象。由于该膜内的表观电荷密度较低，我们通过实际测量膜内的浓度发现大量的唐南盐渗透到膜内。另一方面，由膜电位确定的膜内离子的转运数随着外部电解质溶液浓度的增加而减少。膜电导率也随着膜中唐南盐浓度的增加而增加。我们详细研究了这三个物理量之间的关系，并得出以下结论：膜内存在两种独立的离子状态：与膜中的离子交换基团强烈相互作用的离子渗透过程，以及唐南盐。了解以离子形式存在的离子存在渗透过程，并且在此过程中建立了加和性。基于上述结果，我们从理论上预测了外部溶液由混合电解质组成时的膜电导率，发现与实验结果非常吻合。此外，为了定量地了解唐南盐在膜中的行为，我们提交了一个方程来计算构成唐南盐的每个离子的迁移率，当我们实际确定该值时，我们发现唐南盐在膜内强烈移动。原来他被拘留了。