Mode d’action des membranes artificielles de pervaporation
Membranes semi-perméables - Membranes de pervaporation

K366 v1 Article de référence

Mode d’action des membranes artificielles de pervaporation
Membranes semi-perméables - Membranes de pervaporation

Auteur(s) : Rémy AUDINOS

Date de publication : 10 nov. 2000 | Read in English

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Sommaire
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1 - Mode d’action des membranes artificielles de pervaporation

2 - Grandeurs caractéristiques

3 - Propriétés des membranes de pervaporation

Bibliographie & annexes

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Auteur(s)

Rémy AUDINOS : Professeur des universités - Ingénieur du Génie chimique de Toulouse

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INTRODUCTION

Une membrane de pervaporation est une membrane artificielle non poreuse, organique, de type anisotrope (asymétrique) ou composite.

Dans tous les cas, la couche active est une couche dense, de moins de 0,1 µm d’épaisseur, constituée par un polymère à l’état vitreux ou par un élastomère. Dans le cas des membranes composites, cette couche active est supportée par une ou plusieurs couches plus poreuses et plus solides du point de vue mécanique, le tout ayant une épaisseur d’environ 100 µm.

Les membranes de pervaporation ont été initialement développées pour effectuer une pervaporation liquide (perdistillation), opération dans laquelle la face amont de la membrane est baignée par la solution à traiter tandis que sa face aval est au contact de la vapeur extraite qui l’a traversée. Dans le cas des membranes de pervaporation vapeur, les deux faces de la membrane sont au contact de vapeurs, celle à traiter et celle extraite, ce qui les rapproche des membranes de perméabilité gazeuse.

Nota :

Le lecteur pourra se reporter à l’article de ce traité pour les définitions générales relatives aux membranes semi-perméables et aussi à l’article pour l’étude des membranes de perméabilité gazeuse .

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-k366

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1. Mode d’action des membranes artificielles de pervaporation

C’est la couche mince qui contrôle le passage sélectif des substances. Il est couramment admis que la sélectivité et la perméabilité des membranes de pervaporation résultent des effets de la solubilité et de la diffusion des molécules dans le matériau de la membrane . Le mécanisme couramment admis pour le transfert de matière comporte trois étapes : d’abord, une absorption sélective dans une couche formant une sorte de feuillet amont de la membrane, puis une diffusion sélective au travers du matériau de la membrane et enfin une désorption à l’état de vapeur sur la face aval de la membrane. Chacune de ces trois étapes contribue à la sélectivité et à la perméabilité. En général, les élastomères sont préférables aux polymères vitreux, car les liquides y sont plus solubles. Mais une concentration élevée de pénétrant ne doit pas provoquer un gonflement excessif du polymère . La solubilité d’un pénétrant dans un polymère est d’autant plus grande que leurs paramètres de solubilité $δ$ sont proches (tableaux 1 et ...

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