Μεμβράνη: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
And1977 (συζήτηση | συνεισφορές)
μ Ο And1977 μετακίνησε τη σελίδα Χρήστης:And1977/πρόχειρο/Μεμβράνη στη Μεμβράνη: Δημιουργία λήμματος από πρόχειρο
Yobot (συζήτηση | συνεισφορές)
μ Διόρθωση συντακτικών λαθών του κώδικα με τη χρήση AWB (11457)
Γραμμή 1:
'''Μεμβράνη''' είναι ένα διαχωριστικό μέσο, το οποίο δύναται να διαχωρίσει ένα [[μείγμα]] ουσιών σε δύο επιμέρους κλάσματα, εκατέρωθεν αυτού.<ref name="Σδούκος, σελ. 364">Σδούκος, σελ. 364</ref>. Σύμφωνα με τον κατά IUPAC ορισμό, μεμβράνη είναι ''μια δομή με πολύ μεγάλες πλευρικές διαστάσεις σε σχέση με το πάχος της, μέσω της οποίας, υπό την επίδραση διαφόρων κινητήριων δυνάμεων μπορεί να λάβει χώρα μεταφορά μάζας''.<ref name="Ράπτης, σελ. 1">Ράπτης, σελ. 1</ref>.
Οι μεμβράνες απαντώνται σε πολλούς τομείς, όπως η [[Χημεία]], η [[Βιολογία]] και η [[Τεχνολογία]].
 
Γραμμή 20:
==Αρχή λειτουργίας ημιπερατών (εκλεκτικών) μεμβρανών==
 
Εξ' αιτίας της ίδιας της δομής της, η οποιαδήποτε μεμβράνη χαρακτηρίζεται από κάποια διαχωριστική ικανότητα <ref> name="Σδούκος, σελ. 364<"/ref>.
 
Η τελευταία εκφράζεται είτε μέσω του διαχωριστικού [[μοριακό βάρος|μοριακού βάρους]] Μ<sub>c</sub> της υπό διαχωρισμό διαλυμένης ουσίας, είτε μέσω της διαχωριστικής [[διάμετρος|διαμέτρου]] d<sub>c</sub> του υπό διαχωρισμό σωματιδίου. Μια εκλεκτική μεμβράνη μπορεί να χαρακτηριστεί ως ''ιδανική'', αν συγκρατεί πλήρως όλα τα σώματα με μοριακό βάρος Μ≥M<sub>c</sub> και διάμετρο d≥d<sub>c</sub>, ενώ συγχρόνως επιτρέπει τη δίοδο μέσω αυτής, των σωμάτων με μοριακό βάρος Μ<M<sub>c</sub> και διάμετρο d<d<sub>c</sub>.
 
Στην πληθώρα των διαχωρισμών μέσω ημιπερατών μεμβρανών, η διαχωριστική ικανότητα εκφράζεται με τον συντελεστή συγκράτησης ή απόρριψης, ''R<sub>j</sub>''.
 
Αν
 
''C<sub>b</sub>'' η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας στο αρχικό διάλυμα,
Γραμμή 32:
''C<sub>f</sub>'' η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας στο προϊόν
 
και
 
''σ=C<sub>f</sub> / C<sub>b</sub>''
Γραμμή 46:
===Ανόργανες μεμβράνες===
 
Αποτελούνται από [[κεραμικά υλικά]] ή [[ζεόλιθος|ζεόλιθους]], ενώ είναι ιδανικές για το διαχωρισμό αερίων μειγμάτων. Πλεονεκτούν ως προς τη θερμική αντοχή και τη χημική σταθερότητα, αλλά μειονεκτούν ως προς το κόστος και τη μηχανική αντοχή.<ref> name="Ράπτης, σελ. 1<"/ref>
 
===Πολυμερικές μεμβράνες===
Γραμμή 54:
==Μεμβράνες στη Βιολογία==
 
Οι βιολογικές μεμβράνες, μπορούν να θεωρηθούν ως οργανωμένα συγκροτήματα σε σχήμα λεπτού φύλλου, τα οποία αποτελούνται κυρίως από [[πρωτεϊνη|πρωτεϊνες]] και [[λιπίδιο|λιπίδια]]. <ref>Stryer σελ. 295</ref>
 
===Κοινά χαρακτηριστικά των βιολογικών μεμβρανών===
 
Παρ΄όλο που οι βιολογικές μεμβράνες διαφέρουν μεταξύ τους τόσο ως προς τη δομή, όσο και ως προς τη λετουργία, μοιράζονται κάποια κοινά χαρακτηριστικά: <ref>Stryer σελ. 296</ref>
 
# ''Δομή'' - Η δομή τους μοιάζει αυτής ενός λεπτού φύλλου, με πάχος που κυμαίνεται μεταξύ 60 Å και 100 Å.
Γραμμή 75:
====Ορώδης μεμβράνη / Ορώδης χιτών====
 
Πρόκειται για λεία μεμβράνη η οποία αποτελείται από λεπτό στρώμα [[κύτταρο|κυττάρων]] που εκκρίνουν ορώδες υγρό. Οι ορώδεις μεμβράνες περικλείουν διάφορες κοιλότητες, γνωστές ως ορώδεις κοιλότητες, οι οποίες περιέχουν λιπαντικό υγρό, ρόλος του οποίου είναι η μείωση των τριβών από την κίνηση των [[μυς|μυών]]. <ref>http://respi-gam.net/node/3638</ref>
 
====Ερυθροκυτταρική μεμβράνη====
Γραμμή 83:
====Υδρολιπιδική μεμβράνη====
 
Είναι η μεμβράνη που καλύπτει την [[επιδερμίδα]], προστατεύοντάς την από τις κακώσεις.<ref>http://bestpharmacygr.blogspot.gr/2013/05/blog-post_25.html</ref>
 
[[File:Cell membrane detailed diagram-el.png|thumb|κέντρο|800px|<center>Κυτταρική μεμβράνη</center>]]
Γραμμή 91:
===Εφαρμογές στην Ιατρική===
 
Η τεχνολογία μεμβρανών κατέχει εξέχουσα θέση στον κλάδο της ιατρικής. <ref>D. F. Stamatialis et al., Journal of Membrane Science, 308 (2008) 1-34</ref> Τα τελευταία χρόνια, ειδικά κατασκευασμένες μεμβράνες χρησιμοποιούνται για τη διοχέτευση φαρμακευτικών ουσιών στον οργανισμό, καθώς και για τη δημιουργία τεχνητών οργάνων.
 
Σε όλες τις προαναφερθείσες περιπτώσεις, οι μεμβράνες πρέπει να είναι κατασκευασμένες από υλικά ''βιοσυμβατά'', δηλαδή να μήν απορρίπτονται από τον οργανισμό, και κάποιες φορές ''βιοαποδομήσιμα'', δηλαδή να είναι εφικτή η αποδόμησή τους από το ίδιο το σώμα μετά το πέρας της λειτουργίας τους. Πλήθος πολυμερικών υλικών χρησιμοποιείται για τη σύνθεση βιοσυμβατών και βιοαποδομήσιμων μεμβρανών.
 
====Διοχέτευση / μεταφορά φαρμάκων====
 
Τα συστήματα μεμβρανών που κατασκευάζονται για το σκοπό αυτό μπορεί είτε να είναι [[ώσμωση|ωσμωτικά]], είτε να λειτουργούν βασιζόμενα σε φαινόμενα [[διάχυση|διάχυσης]]ς.
 
====Δημιουργία τεχνητών οργάνων====
Γραμμή 105:
===Εφαρμογές στην τεχνολογία κυψελών καυσίμου===
 
Στην τεχνολογία [[κυψέλη καυσίμου|κυψελών καυσίμου]], οι μεμβράνες αποτελούν τον πυρήνα της όλης διάταξης. <ref>S.J. Peighambardoust, S. Rowshanzamir, M. Amjadi, International Journal of Hydrogen Energy, 35 (2010) 9349-9384</ref> Ο ρόλος τους είναι τριπλός και έγκειται στη μεταφορά [[ηλεκτρικό φορτίο|ηλεκτρικού φορτίου]], στο διαχωρισμό αερίων και στην απομόνωση των [[ηλεκτρόνιο|ηλεκτρονίων]].
 
== Παραπομπές ==
Γραμμή 113:
*Αντώνιος Θ. Σδούκος, ''Φυσικές Διεργασίες της Χημικής Τεχνολογίας, Τόμος 1 - Μηχανική Ρευστών και Τεχνική Σωματιδίων'', Δεύτερη έκδοση, Ιωάννινα 1993.
*Βασίλης Ράπτης, ''Φυσικοί διαχωρισμοί μέσω μεμβρανών'', Ιωάννινα 2009.
*Lubert Stryer, ''Βιοχημεία, Τόμος Α''', Δεύτερη 'Εκδοση, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, ISBN: 960-7309-62-6