Polymers in Medicine
2011, vol. 41, nr 1, January-March, p. 43–51
Publication type: original article
Language: Polish
Zastosowanie sieci termodynamicznych do interpretacji transportu membranowego: ocena współczynników oporowych membrany polimerowej w warunkach polaryzacji stężeniowej
Application of the network thermodynamics to interpretation of membrane transport: evaluation of the resistance coefficients of the polymeric membrane in polarization concentration conditions
1 Katedra Zdrowia Publicznego Politechnika Częstochowska, Częstochowa
Streszczenie
Wyprowadzone w pracy równania Kedem-Katchalsky’ego, przy pomocy symetrycznych transformacji sieci termodynamicznych Peusnera, zastosowano do interpretacji transportu wodnych roztworów glukozy przez membranę Nephrophan w warunkach polaryzacji stężeniowej. Obliczono współczynniki Rij* (i≠j=1, 2). Z obliczeń wynika, że wartość współczynników R11*, R12*=R21* i R22* jest nieliniowo zależna zarówno od stężenia roztworów (C) jak i od konfiguracji układu membranowego.
Abstract
The Kedem-Katchalsky equations, derived using symmetric transformation of the Peusner’s network transformation, to interpretation of transport through Nephrophan membrane of glucose aqueous solutions in concentration polarization conditions were employed. The values of Rij* (i≠j=1, 2) coefficients were calculated. From these calculations it results that, the values of coefficients R11*, R12*=R21* and R22* are nonlinear dependent as well as on concentration of solutions (C) and configuration of membrane system.
Słowa kluczowe
transport membranowy, termodynamika sieciowa Peusnera, równania Kedem-Katchalsky’ego, polaryzacja stężeniowa, współczynniki oporowe
Key words
membrane transport, Peusner’s network thermodynamics, Kedem-Katchalsky equations, concentration polarization, resistance coefficients
References (11)
- Peusner L.: Studies in network thermodynamics. Elsevier, Amsterdam, 1986.
- Katchalsky A., Curran P.F.: Nonequilibrium thermodynamics in biophysics, Harvard Univ. Press, Cambridge,1965.
- Peusner L.: Hierarchies of irreversible energy conversion systems. II. Network derivation of linear transport equations. J. Theoret. Biol. (1985), 115, 319–335.
- Ślęzak A.: Zastosowanie sieci termodynamicznych do interpretacji transportu w mikroukładach: transport jednorodnych roztworów nieelektrolitów przez membranę polimerową. Polim. Med. (2011), 41, 1.
- Barry P. H., Diamond J. M.: Effects of unstirred layers on membrane phenomena. Physiol. Rev. (1984), 64, 763–872.
- Ślęzak A.: Irreversible thermodynamic model equations of the transport across a horizontally mounted membrane. Biophys. Chem. (1989), 34, 91–102.
- Dworecki K., Ślęzak A., Ornal-Wąsik B., Wąsik S.: Effect of hydrodynamic instabilities on solute transport in a membrane system. J. Membr. Sci. (2005), 265, 94–100.
- Bryll A.: Wpływ przepływów objętościowych na procesy kreacji stężeniowych warstw granicznych. Dys. Dokt. Uniw. Śląski, Katowice, 2010.
- Ginzburg B. Z., Katchalsky A.: The frictional coefficients of the flows of non-electrolytes through artificial membranes. J. Gen. Physiol. (1963), 47, 403–418.
- Ślęzak A., Grzegorczyn S., Jasik-Ślęzak J., Michalska-Małecka K.: Natural convection as an asymmetrical factor of the transport through porous membrane. Transport in Porous Media (2010), 84, 685–698.
- Jasik-Ślęzak J., Ślęzak A.: Opis termodynamiczny polaryzacji stężeniowej w transporcie membranowym roztworów nieelektrolitów. Polim. Med. (2010), 40, 49–55.