MEMBRANES, transferts

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Traitement des gaz

Pour le traitement des vapeurs ou des gaz, on utilise des membranes denses ou des membranes microporeuses. Sur les membranes denses, le transfert s'effectue par un mécanisme de solubilisation-diffusion, analogue à celui qu'on observe en osmose inverse : les techniques correspondantes s'appellent la pervaporation ou la perméation gazeuse. Sur les membranes microporeuses, le transfert se fait par diffusion capillaire comme en ultra- ou microfiltration : la technique appliquée est la diffusion gazeuse.

Pervaporation

Le mélange de liquides à séparer, porté à une température suffisante, est recouvert d'une membrane au-dessus de laquelle on fait le vide ; une évaporation se produit à travers la membrane, seules les vapeurs solubles dans la membrane pouvant transférer, la sélectivité est donc essentiellement due à la nature chimique de la membrane et à son pouvoir de solvatation ; par ce procédé, il est possible de séparer, par exemple, des mélanges azéotropiques (préparation d'alcool absolu).

Perméation gazeuse

Sous l'action d'une différence de pression, les gaz diffusent sélectivement à travers la membrane par un mécanisme de solubilisation-diffusion. Il est ainsi possible, par exemple, d'obtenir un air enrichi en oxygène.

Diffusion gazeuse

La séparation est fondée sur la différence de vitesse de transfert des gaz. Elle est effectuée par diffusion à travers une barrière poreuse de céramique ou de métal fritté. Une différence de pression de part et d'autre de la membrane assure le passage du mélange de gaz. Pour des pores de petite taille, le transfert de chaque gaz a lieu suivant la loi de Knudsen :

où P1 et P2 sont respectivement les pressions en amont et aval de la membrane ; Ng, la densité de flux molaire du gaz considéré ; A, la perméabilité caractéristique de la membrane ; M, la masse molaire du gaz considéré ; x, la fraction molaire de ce gaz ; T, la température absolue.

La sélectivité de la séparation est donc fonction du rapport des racines carrées des masses molaires. La principale application de la diffusion [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 10 pages



Médias de l’article

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

États-Unis : capacités de dessalement par électrodialyse et par osmose inverse
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Profil de concentration lors de la dialyse

Profil de concentration lors de la dialyse
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Coefficient de transfert

Coefficient de transfert
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Rein artificiel

Rein artificiel
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Tous les médias




Écrit par :

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

Classification


Autres références

«  MEMBRANES, transferts  » est également traité dans :

ANALYTIQUE CHIMIE

  • Écrit par 
  • Alain BERTHOD, 
  • Jérôme RANDON
  •  • 8 878 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Centrifugation et séparation par membrane »  : […] Il est très souvent nécessaire de séparer les particules solides en suspension dans la phase liquide avant de pouvoir analyser celle-ci. La centrifugation et la séparation par membrane permettent d'atteindre cet objectif. Parmi les possibilités de traitement d'échantillon, les techniques à membrane, qui clarifient toujours les solutions, permettent, soit la diminution du taux de sels dans les sol […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-analytique/#i_12037

CHIMIE - Histoire

  • Écrit par 
  • Élisabeth GORDON, 
  • Jacques GUILLERME, 
  • Raymond MAUREL
  •  • 11 163 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « La chimie des interfaces »  : […] Elle concerne toutes les réactions et plus généralement tous les phénomènes qui s'effectuent à l' interface de deux milieux : liquide-solide, solide-solide, solide-gaz. Elle joue un très grand rôle en biologie ainsi que dans de nombreux domaines de la chimie (catalyse hétérogène, électrochimie, science des matériaux, membranes, problèmes d'adhésion, de collage, etc.). La catalyse hétérogène conce […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-histoire/#i_12037

CHLORE

  • Écrit par 
  • Henri GUÉRIN
  •  • 5 616 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Cellules à membrane »  : […] Depuis le début de la décennie 1970, on tente de remplacer les diaphragmes du type décrit plus haut par des membranes dites sélectives, ou même échangeuses d'ions. Comme les diaphragmes, ces membranes divisent la cellule en deux espaces, cathodique et anodique, et ne se laissent traverser que par les cations Na +  ; on peut ainsi obtenir une solution de soude, plus concentrée (de 30 à 35 p. 100) q […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chlore/#i_12037

EAU - Approvisionnement et traitement

  • Écrit par 
  • Georges BREBION, 
  • Cyrille GOMELLA, 
  • Bernard LEGUBE
  •  • 10 031 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Nouveaux procédés de traitement des eaux usées »  : […] Le parc des stations d'épuration des grandes agglomérations est majoritairement représenté par les stations d'épuration classiques dites « à boues activées ». La plupart de ces stations ont été rénovées afin de répondre aux exigences concernant les pollutions azotée et phosphorée. Bien que très efficace, ce type de stations présente quelques inconvénients comme la faible concentration en biomasse […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-approvisionnement-et-traitement/#i_12037

EAU - Dessalement de l'eau de mer

  • Écrit par 
  • Cyrille GOMELLA, 
  • Bernard LEGUBE
  •  • 3 172 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « L'électrodialyse à membranes sélectives »  : […] Le procédé utilise la mobilité des ions d'un électrolyte soumis à un champ électrique. Les anions sont transférés vers l'anode, les cations vers la cathode ; le transfert des charges électriques est effectué par les ions qui se déchargent sur les électrodes. Le dessalement proprement dit est assuré par la mise en place de membranes de deux sortes jouant le rôle de « clapets ioniques », les membra […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-dessalement-de-l-eau-de-mer/#i_12037

GÉNIE CHIMIQUE

  • Écrit par 
  • Henri ANGELINO, 
  • Henri GIBERT, 
  • Pierre PIGANIOL
  •  • 7 784 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Opérations unitaires »  : […] Pour l'essentiel, les opérations unitaires sont des opérations mettant en jeu des transferts de nature physique : elles visent à concentrer ou à séparer les constituants d'un mélange. Le choix de l'une ou de l'autre dépend de différentes considérations : la possibilité effective de séparation sur des bases thermodynamiques, par exemple une différence appréciable de température d'ébullition dans l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genie-chimique/#i_12037

Voir aussi

Pour citer l’article

Michel RUMEAU, « MEMBRANES, transferts », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/membranes-transferts/