Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions
The article discusses the relevance and features of the use of reverse osmosis when adjusting the physico-chemical composition of aqueous solutions and especially the composition of drinking water. The main element of any reverse osmosis plant is a semi-permeable membrane, which is a polymer composi...
Saved in:
| Date: | 2022 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Kyiv National University of Construction and Architecture
2022
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://es-journal.in.ua/article/view/268843 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Environmental safety and natural resources |
Institution
Environmental safety and natural resources| id |
es-journalinua-article-268843 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Environmental safety and natural resources |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-12-11T21:56:09Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
aqueous solution reverse osmosis membrane membrane properties selectivity specific productivity concentration reduction factor osmotic pressure temperature aqueous solution concentration dependence |
| spellingShingle |
aqueous solution reverse osmosis membrane membrane properties selectivity specific productivity concentration reduction factor osmotic pressure temperature aqueous solution concentration dependence Kravchenko, Мarina V. Vasylenko, Lesya O. Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions |
| topic_facet |
aqueous solution reverse osmosis membrane membrane properties selectivity specific productivity concentration reduction factor osmotic pressure temperature aqueous solution concentration dependence водний розчин зворотний осмос мембрана властивості мембрани селективність питома продуктивність коефіцієнт зниження концентрації осмотичний тиск температура концентрація водного розчину залежність |
| format |
Article |
| author |
Kravchenko, Мarina V. Vasylenko, Lesya O. |
| author_facet |
Kravchenko, Мarina V. Vasylenko, Lesya O. |
| author_sort |
Kravchenko, Мarina V. |
| title |
Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions |
| title_short |
Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions |
| title_full |
Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions |
| title_fullStr |
Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions |
| title_full_unstemmed |
Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions |
| title_sort |
investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions |
| title_alt |
Дослідження основних властивостей зворотноосмотичних мембран та їх вплив на зміну фізико-хімічного складу водних розчинів |
| description |
The article discusses the relevance and features of the use of reverse osmosis when adjusting the physico-chemical composition of aqueous solutions and especially the composition of drinking water. The main element of any reverse osmosis plant is a semi-permeable membrane, which is a polymer composite material of uneven density. It has been shown that reverse osmosis membranes must meet certain requirements, the main of which are selectivity to the components that are removed at this functional stage, compliance with a high level of permeability, i.e. stable physical and chemical properties during their operation. The main physicochemical properties of membranes (selectivity, specific productivity, concentration reduction factor, separation factor) and methods for their calculation are described. The effect of temperature on the change in the selectivity and specific productivity of a semipermeable membrane for MgCl2 and CaCl2 salts has been experimentally studied. It has been proven that an increase in the temperature of the solution leads to an increase in the selectivity of the membrane and a linear decrease in the specific productivity. Experimental studies were carried out on model solutions to study the effect of pressure on the change in membrane selectivity. It is shown that the shrinkage of the membrane structure is especially noticeable in the first hours of its operation, which leads to a decrease in the selectivity of the membrane. A practically steady state in terms of selectivity usually occurs in 4–5 hours. It was studied that with an increase in the concentration of salts in the initial solution, a decrease in the specific productivity of the membrane and an increase in selectivity occur. It is shown that the selectivity of the studied membrane in the presented range of concentrations is higher for electrolytes of the 2:2 type than for electrolytes of the 2-1 type. The parametric dependences of the change in selectivity and the concentration reduction factor of the Filmtec TW30-1812-50 membrane over time for the components of a “model multicomponent solution” at a pressure of P = 18 atm are given. |
| publisher |
Kyiv National University of Construction and Architecture |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://es-journal.in.ua/article/view/268843 |
| work_keys_str_mv |
AT kravchenkomarinav investigationofthemainpropertiesofreverseosmosismembranesandtheirinfluenceonchangesinthephysicochemicalcompositionofaqueoussolutions AT vasylenkolesyao investigationofthemainpropertiesofreverseosmosismembranesandtheirinfluenceonchangesinthephysicochemicalcompositionofaqueoussolutions AT kravchenkomarinav doslídžennâosnovnihvlastivostejzvorotnoosmotičnihmembrantaíhvplivnazmínufízikohímíčnogoskladuvodnihrozčinív AT vasylenkolesyao doslídžennâosnovnihvlastivostejzvorotnoosmotičnihmembrantaíhvplivnazmínufízikohímíčnogoskladuvodnihrozčinív |
| first_indexed |
2025-07-17T11:18:54Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:18:54Z |
| _version_ |
1850411066963525632 |
| spelling |
es-journalinua-article-2688432022-12-11T21:56:09Z Investigation of the main properties of reverse osmosis membranes and their influence on changes in the physico-chemical composition of aqueous solutions Дослідження основних властивостей зворотноосмотичних мембран та їх вплив на зміну фізико-хімічного складу водних розчинів Kravchenko, Мarina V. Vasylenko, Lesya O. aqueous solution reverse osmosis membrane membrane properties selectivity specific productivity concentration reduction factor osmotic pressure temperature aqueous solution concentration dependence водний розчин зворотний осмос мембрана властивості мембрани селективність питома продуктивність коефіцієнт зниження концентрації осмотичний тиск температура концентрація водного розчину залежність The article discusses the relevance and features of the use of reverse osmosis when adjusting the physico-chemical composition of aqueous solutions and especially the composition of drinking water. The main element of any reverse osmosis plant is a semi-permeable membrane, which is a polymer composite material of uneven density. It has been shown that reverse osmosis membranes must meet certain requirements, the main of which are selectivity to the components that are removed at this functional stage, compliance with a high level of permeability, i.e. stable physical and chemical properties during their operation. The main physicochemical properties of membranes (selectivity, specific productivity, concentration reduction factor, separation factor) and methods for their calculation are described. The effect of temperature on the change in the selectivity and specific productivity of a semipermeable membrane for MgCl2 and CaCl2 salts has been experimentally studied. It has been proven that an increase in the temperature of the solution leads to an increase in the selectivity of the membrane and a linear decrease in the specific productivity. Experimental studies were carried out on model solutions to study the effect of pressure on the change in membrane selectivity. It is shown that the shrinkage of the membrane structure is especially noticeable in the first hours of its operation, which leads to a decrease in the selectivity of the membrane. A practically steady state in terms of selectivity usually occurs in 4–5 hours. It was studied that with an increase in the concentration of salts in the initial solution, a decrease in the specific productivity of the membrane and an increase in selectivity occur. It is shown that the selectivity of the studied membrane in the presented range of concentrations is higher for electrolytes of the 2:2 type than for electrolytes of the 2-1 type. The parametric dependences of the change in selectivity and the concentration reduction factor of the Filmtec TW30-1812-50 membrane over time for the components of a “model multicomponent solution” at a pressure of P = 18 atm are given. В статті розглянуто актуальність та особливості використання зворотного осмосу при коригуванні фізико-хімічного складу водних розчинів і, особливо, складу питної води. Основним елементом будь-якої установки зворотного осмосу є напівпроникна мембрана, що являє собою композитний полімерний матеріал нерівномірної щільності. Показано, що мембрани для зворотного осмосу повинні задовольняти певним вимогам, основними з яких є селективність до компонентів, які видаляються на даному функціональному етапі, відповідність високому рівню проникності, тобто мати високу питому продуктивність та володіти стійкою структурою, фізичною міцністю і хімічною стійкістю до середовища та стійкими фізико-хімічними властивостями в процесі їх експлуатації. Описано основні фізико-хімічні властивості мембран (селективність, питома продуктивність, коефіцієнт зниження концентрації, коефіцієнт розділення) та наведено методи їх розрахунку. Експериментально досліджено вплив температури на зміну селективності і питомої продуктивності напівпроникної мембрани для солей MgCl2 та CaCl2. Доведено, що збільшення температури розчину призводить до зростання селективності мембрани та лінійного зменшення її питомої продуктивності. Проведено експериментальні дослідження на модельних розчинах з вивчення впливу тиску на зміну селективності мембрани. Показано, що усадка структури мембрани особливо помітна в перші години її роботи, що призводить до зниження селективності мембрани. Практично сталий режим за селективністю зазвичай настає через 4–5 год. Досліджено, що зі збільшенням концентрації солей у вихідному розчині відбувається зниження питомої продуктивності мембрани та зростання селективності. Представлено, що селективність досліджуваної мембрани в представленому діапазоні концентрацій є вищою для електролітів типу 2:2, ніж для електролітів типу 2-1. Наведені параметральні залежності зміни селективності та коефіцієнта зниження концентрації мембрани Filmtec TW30-1812-50 з часом для компонентів «модельного багатокомпонентного розчину» при тиску Р = 18 атм. Kyiv National University of Construction and Architecture 2022-11-21 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/268843 10.32347/2411-4049.2022.3.43-55 Environmental safety and natural resources; Vol. 43 No. 3 (2022): Environmental safety and natural resources; 43-55 Екологічна безпека та природокористування; Том 43 № 3 (2022): Екологічна безпека та природокористування; 43-55 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2022.3 uk https://es-journal.in.ua/article/view/268843/264287 Copyright (c) 2022 Kravchenko М.V., Vasylenko L.O. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |