Polymers in Medicine
2009, vol. 39, nr 4, October-December, p. 69–75
Publication type: original article
Language: Polish
Termodynamiczna ocena źródła entropii w układzie zawierającym dwuskładnikowy opatrunek membranowy
Thermodynamical evaluation of the entropy source in a system containing the two-component membrane dressing
1 Katedra Zdrowia Publicznego Politechnika Częstochowska
Streszczenie
Na gruncie liniowej termodynamiki nierównowagowej, opisano źródło entropii w komórce zawierającej dwuskładnikową membranę polimerową, w której występują przepływy hydrauliczno-osmotyczne i dyfuzyjne jednorodnych roztworów elektrolitów oraz działają różnice ciśnień osmotycznych i hydrostatycznych. Wyprowadzono formułę opisującą natężenie źródła entropii, wyróżniając w niej część hydrauliczno-osmotyczną i dyfuzyjną. Ponadto wprowadzono definicję wydatku hydrauliczno-osmotycznego i dyfuzyjnego źródła entropii. Na podstawie obliczeń dokonano oceny natężenia źródła entropii dla membrany Textus Bioactiv.
Abstract
On the basis of linear non-equilibrium thermodynamics (LNET) has been used to express the entropy source in two-component polymeric membrane cell with hydraulicosmotic flows of homogeneous binary electrolyte solution and with osmotic and hydrostatic pressures difference. The mathematical formula for the entropy source intensity was described, distinguishing hydraulic-osmotic a diffusive parts. Besides, the definition of hydraulic-osmotic and diffusion expenditure of entropy source. On the basis obtained equations the calculation of the entropy source intensity for the Textus Bioactiv membrane were performed.
Słowa kluczowe
transport membranowy, źródło entropii, opatrunek membranowy
Key words
membrane transport, entropy source, membrane dressing
References (24)
- Kondepudi D., Prigogine I.: Modern thermodynamics; from heat engines to dissipative structures. J. Wiley & Sons, Chichester 1998.
- Coveney P., Highfield R.: The arrow of time: the quest to solve science’s retest mystery. W.H. Allen, London 1990.
- Nicolis G., Prigogine I.: Self-organization in nonequilibrium systems: from dissipative structures to order through fluctuactions. Wiley-Interscience, New York 1977.
- Gray R. M.: Entropy and information theory. Springer-Verlag, New York 2007.
- Demirel Y.: Nonequilibrium thermodynamics: transport and rate processes in physical and biological system. Elsevier, Amsterdam 2002.
- Baker R.W.: Membrane technology and applications. John Wiley & Sons, New York 2004.
- Katchalsky A., Curran P. F.: Nonequilibrium thermodynamics in biophysics. Harvard University Press, Cambridge, 1965.
- Demirel Y., Sandler S. I.: Thermodynamics and bioenergetics. Biophys. Chem. (2002), 97, 87–111.
- Demirel Y., Sandler S. I.: Nonequilibrium thermodynamics in engineering and science. J. Phys. Chem. B, (2004), 108, 31–41.
- Reguera D., Rubi J. M., Vilar J. M. G.: The mesoscopic dynamics of thermodynamic systems. J. Phys. Chem. B (2005), 109, 21502–21515.
- Kjelstrup S., Rubi J. M., Bedeaux D.: Active transport: a kinetic description based on thermodynamics grounds. J. Theoret. Biol. (2005), 234, 7–12.
- Kedem O., Katchalsky A.: A physical interpretation of the phenomenological coefficients of membrane permeability. J. Gen. Physiol. (1961), 45, 143–179.
- Czaja W., Krystynowicz A., Bielecki S., Brown R. M., Jr.: Microbial cellulose – the natural power to heal wounds. Biomaterials, (2006), 27, 145–151.
- Ślęzak A., Kucharzewski M., Franek A., Twardikęs W.: Evaluation of the efficiency of veneous leg ulcer treatment with a membrane dressing. Med. Eng. Phys., (2004), 26, 53–60.
- Leaper D. J.: Silver dressings: their role in wound management. Int. Wound J. (2006), 3, 282– 294.
- Castellano J. J., Shafi S. M., Ko F., Donate G., Wright T. E., Mannari R. J., Payne W.G., Smith D. J., Robson M. C.: Comparative evaluation of silver-containing antimicrobial dressings and drugs. Int. Wound J. (2007), 4, 114– 122.
- Coutts P., Sibbald R. G.: The effect of a silvercontaining Hydrofiber® dressing on superficial wound bed and bacterial balance of chronic wounds. Int. Wound J. (2005), 2, 348–356.
- Marcato P., Duran N.: New aspects of nanopharmaceutical delivery systems. J. Nanosci. Nanotech. (2008), 8, 1–14.
- Wagner V., Dullaart A., Bock A. K., Zweck A.: The emerging nanomedicine landscape. Nature Biotech. (2006), 24, 1211–1217.
- Info@biocell.de
- Ślęzak A., Grzegorczyn S., Śęzak I. H., Bryll A.: Study on the volume and solute flows through double-membranous polymeric dressing with silver ions. J. Membr. Sci. (2006), 285, 68–74.
- Delmotte M., Chanu J.: Non-equilibrium thermodynamics and membrane potential measurement in biology. W: Topics Bioelectrochemistry and Bioenergetics, G. Millazzo red. John Wiley Publising & Sons, Chichester 1979, 307–359.
- Ślęzak A.: Model matematyczny potencjału membranowego dwuwarstwowego polimerowego opatrunku membranowego. Polim. Med. (2008), 38, 29–34.
- Ślęzak A.: Źródło entropii w układzie zawierającym dwuwarstwową membranę polimerową i binarne roztwory elektrolityczne. Ann Acad. Med. Siles. (2008), 62, 21–28.