MEMBRANES, transferts

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Membranes ionophores

On appelle membranes ionophores celles qui comportent des charges électriques et qui sont capables d'échanger des ions de signe contraire à leurs charges fixes.

On distingue des membranes perméables aux anions et d'autres perméables aux cations ; il existe également des membranes amphotères, perméables à la fois aux anions et aux cations.

Dialyse ionique

Sous l'action d'un gradient de concentration, il y a transfert d'ions, dans chaque sens et en quantités égales, de part et d'autre de la membrane. Le gradient de concentration élevé d'un ion peut servir au transfert d'un autre ion, même contre le propre gradient de ce dernier, si sa concentration totale est plus faible. En effet, à l'équilibre, le rapport des concentrations des ions M et N dans les milieux 1 et 2, de part et d'autre de la membrane, est tel que :

à l'équilibre, l'ion le moins concentré sera dans le même rapport de concentration que celui qui est le plus concentré. Ce procédé est exploité, par exemple, pour la purification de solutions acides d'ions métalliques, provenant par exemple du décapage acide des métaux. Dans ce cas particulier, on utilise des membranes perméables aux anions ainsi qu'aux acides. L'acide peut alors être séparé des sels métalliques, donc purifié, avant d'être concentré et recyclé.

Dialyse ionique

Dialyse ionique

Dessin

Dialyse ionique : exemple d'élimination des ions sodium d'une solution. Pour conserver l'électroneutralité, il est nécessaire qu'une quantité identique d'ions passe dans chaque sens. Ici, le nombre d'ions H+, qui va de 1 vers 2, est égal à celui de Na+, qui va de 2 vers 1, c'est-à-dire que... 

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Piézodialyse

Sous l'action d'un gradient de pression, le solvant et les sels ionisés traversent une membrane amphotère tandis que les molécules non ionisées, donc insolubles dans la membrane, sont retenues (coefficient de partage nul).

La piézodialyse est appliquée au dessalement de jus sucrés ou de toute autre solution moléculaire contenant des sels minéraux. Cette technique sert également à la séparation des acides aminés, en opérant à des pH définis en fonction des pK et des points isoélectriques des divers acides aminés à séparer. Toutefois, ce procédé est encore peu répandu et ce type de membrane n'est guère fabriqué.

Électrodialyse

Dans la mesure où l'on est en présence d'ions, un champ électrique peut être appliqué pour forcer les transf [...]


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États-Unis : capacités de dessalement par électrodialyse et par osmose inverse

États-Unis : capacités de dessalement par électrodialyse et par osmose inverse
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Profil de concentration lors de la dialyse

Profil de concentration lors de la dialyse
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Coefficient de transfert

Coefficient de transfert
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Rein artificiel

Rein artificiel
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Écrit par :

  • : Professeur, Institut des sciences de l'ingénieur de Montpellier (II.S.I.M.), université Montpellier-II (UM2)

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Pour citer l’article

Michel RUMEAU, « MEMBRANES, transferts », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 mars 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/membranes-transferts/