Мембрана википедия: Недопустимое название — Викисловарь

Кровельные мембраны — ТЕХНОНИКОЛЬ

Популярными материалами для гидроизоляции сегодня являются мембраны. Быстрый рост их популярности обусловлен отличными пользовательскими и технологическими свойствами. Во-первых, кровельные ПВХ мембраны очень долговечны, обычно срок их службы составляет около 50 лет. Во-вторых, использование этого материала гарантирует большую скорость монтажных работ. Изготовители выпускают рулоны разной ширины, от 1 м до 1,5 м, что позволяет осуществить гидроизоляцию кровли любой степени сложности, сведя к минимуму число швов.

Кровли из ПВХ мембран обладают высокой морозостойкостью, что позволяет производить работы в любое время года, придерживаясь неизменной технологии, при этом качество остается исключительно высоким при любых условиях. Кроме того, сегодня производится широкий ассортимент этих мембранных материалов, благодаря чему можно подобрать оптимальный вариант для любой крыши. Они исключительно устойчивы к воздействию климатических факторов и ультрафиолетовому излучению, а благодаря своей легкости оказывают минимальную нагрузку на несущие конструкции здания. Помимо всего перечисленного, кровельные мембраны имеют весьма привлекательный вид (большинство производителей предлагает широкую цветовую гамму) и не нуждаются в дополнительном обслуживании в период эксплуатации.

Использование этого материала особенно оправдано и эффективно при производстве плоских кровель новостроек, а также крупных общественных и промышленных зданий.

Преимущественно они применяются для обустройства кровель с небольшим наклоном – так называемых плоских кровель. В большинстве случаев плоская кровля легче, чем скатная, и требует меньше материальных затрат как в устройстве, так и при ремонте. Эксплуатируемая плоская кровля обеспечивает дополнительную площадь на крыше дома, которую в хорошую погоду часто используют в качестве спортивной площадки или места для отдыха.

Процент кровельных мембран в отечественном производстве стремительно растет. Популярность этого покрытия объясняется уникальной долговечностью (в отличие от прочих видов кровли) — 40-60 лет. Кроме того, неоценимым достоинством этого кровельного материала является простота монтажа и обслуживания.

Толщина мембран варьируется в промежутке 0,8-2 мм. Вес одного квадратного метра мембранной кровли равен приблизительно 1,3 кг. Мембраны на рынке кровельных материалов отличаются широким диапазоном размеров полотен – ширина – 0,9-15 м, длина – до 60 м, что дает возможность выбрать оптимальную ширину рулона и избежать образования лишних швов. Материал этот очень эластичен, имеет высокую степень надежности и прочности на прокол, поскольку материал армирован полиэфирной сеткой. Кровельное покрытие этого вида отличается высокой морозостойкостью (до -60°С), огнестойкостью и приспособленностью к ультрафиолетовым лучам и агрессивным средам.

Мембранная кровля из ПВХ имеет только один недостаток – ее цена значительно превышает стоимость битумно-полимерной кровли. Однако разница несопоставима с ее преимуществами даже перед самыми современными битумно-полимерными покрытиями. Со временем из битума легкие фракции испаряются, после чего материал становится хрупким и на нем появляются трещины, теряются гидроизоляционные свойства. Кроме того, трещины в битумно-полимерных покрытиях образовываются из-за низкой температуры, которая свойственна климату большей части территории России. Таким образом, долговечность мембранной кровли с лихвой окупит все затраты.

 
Кровельные рулонные материалы
Кровельное покрытие
Битумная кровля
Где купить?

Читайте также:
Полимерная кровля

Виды гидроизоляции. Классификация, назначение, полезные советы

Защищать от воды необходимо все поверхности и конструкции, которые так или иначе могут контактировать с водой. В загородном доме это фундамент, подвал, крыша. Внутри дома или квартиры – это санузел и ванная комната, где возможны протечки и затопления. Внутри конструкций дома – это может быть утеплитель, который необходимо защитить от конденсата или осадков. Обратите внимание, что защищать от воды необходимо не только там, где возможно ее проникновение, но и там, где омывающие или конденсатные воды могут негативно влиять на материал конструкции. Для этого существуют различные виды гидроизоляции, которые различаются назначением, местом применения, а также материалами. За последние десятилетия рынок материалов для гидроизоляции значительно расширился, появились абсолютно инновационные решения, но также не забыты и старые способы защиты от воды, как например, укладка рубероида. Среди всего разнообразия не сложно и потеряться. Чтобы облегчить понимание, какой именно вид гидроизоляции подойдет именно Вам, мы постараемся классифицировать все виды, а также обозначим их назначение, плюсы и минусы технологии и особенности монтажа.

1. Виды гидроизоляции
2. Обмазочная гидроизоляция
3. Оклеечная гидроизоляция
4. Окрасочная гидроизоляция
5. Напыляемая жидкая гидроизоляция
6. Проникающая гидроизоляция
7. Инъекционная гидроизоляция
8. Супердиффузионные и диффузионные мембраны для гидроизоляции
9. Бентонитовые маты

Виды гидроизоляции

Прежде чем перейти непосредственно к перечислению видов гидроизоляции, хотелось бы разъяснить очень важный момент. Почему необходимо защищать от воды? Неужели она так страшна эта h3O? Конечно, если у вас в подвале по колено воды, то здесь все вполне понятно – необходимо защитить подвал от проникновения воды, заткнуть течь. Примерно такой же принцип используется при гидроизоляции крыши – основная задача предотвратить течь. Но ведь это не единственная беда, которую может причинить вода. Например, Вы можете обмазать подвал изнутри мастикой, и подвал станет сухим. Но достаточно ли этого? Значительно больше вреда вода приносит, просачиваясь в структуру материала. Соли, растворенные в воде, постепенно разрушают материал, снижая его прочность и долговечность. Поэтому защитить подвал необходимо снаружи, не дав возможность воде проникнуть внутрь бетона.

И это основное правило, которое необходимо запомнить – лучше защитить и материал конструкции, и помещение, чем только помещение.

Существует несколько классификаций гидроизоляционных технологий: по способу обустройства, по основному назначению, по названию используемых материалов, а также по месту и времени применения.

По месту применения существует внутренняя и внешняя гидроизоляция. Очевидно, что внутренняя гидроизоляция – это комплекс мер по защите от воды, который осуществляется внутри помещения, например, гидроизоляция стен и пола в ванной комнате. Внешняя гидроизоляция выполняется снаружи конструкции, например, защита фундамента от грунтовых вод или защита крыши.

По времени применения различают первичную и вторичную гидроизоляцию. Первичная гидроизоляция конструкций осуществляется сразу же на этапе строительства объекта. Вторичная представляет собой ремонтные меры. Например, если от старости или по другой причине первичная гидроизоляция повреждена и не справляется со своей задачей, то выполняется комплекс мер по вторичной гидроизоляции. В таком случае старое покрытие удаляется, поверхность тщательно очищается и наносится новый гидроизоляционный слой. Также возможен вариант нанесения нового слоя поверх старого, но так делать не рекомендуется.

По назначению и особенностям различают такие виды гидроизоляции:

• Противонапорная. Работает «на прижим».
• Безнапорная. Работает «на отрыв».
• Противокапиллярная.
• Уплотняющая швы и сопряжения.
• Поверхностная и комплексного назначения.

Противонапорная гидроизоляция служит для защиты от положительного давления воды. Например, если уровень грунтовых вод вокруг подвала очень высок, то снаружи стены подвала обустраивается противонапорная гидроизоляция из материалов, которые легко выдерживают положительное давление воды. Иногда такую технологию еще называют «действует на прижим». Это означает, что вода своим весом прижимает материал гидроизоляции к стенам. Использовать эти же материалы на внутренних стенах фундамента не имеет смысла, так как там действует другое давление воды.

Безнапорная гидроизоляция служит для защиты от отрицательного давления воды. Например, если вследствие обильных осадков или весенних паводков скопилась вода вокруг фундамента, то от нее можно защититься изнутри помещения подвала. Ее давление невелико и действует «на отрыв» материала от поверхности.

Противокапиллярная гидроизоляция защищает материал конструкции от поднятия в нем влаги по капиллярам. Ведь многие строительные материалы засасывают в себя воду, которая затем поднимается по капиллярам. К таким материалам относится и бетон, и кирпич.

По способу обустройства различают такие виды гидроизоляции:

• Окрасочная.
• Обмазочная.
• Штукатурная.
• Оклеечная.
• Литая или напыляемая.
• Пропиточная.
• Инъекционная.
• Засыпная.
• Монтируемая – защитные листы.
• Конструкционная – добавки в бетон на этапе строительства.
• Различные пленочные материалы – для защиты утеплителей и крыш.

Далее более подробно разберем гидроизоляционные технологии по способу обустройства, так как по ним проще всего определить назначение и особенности монтажа.

Обмазочная гидроизоляция

Обмазочная гидроизоляция представляет собой покрытие поверхности различными мастиками, однокомпонентными или двухкомпонентными эластичными составами толщиной от 2 мм до 5 – 6 см.

Назначение. Используется для внешней гидроизоляции здания – обработка фундамента для защиты от грунтовых вод, обработка плоской крыши для защиты от осадков. Также используется для внутренней гидроизоляции – обработка стен подвала, обработка пола и стен ванной комнаты. С помощью обмазочной гидроизоляции закрываются трещины на стенах. Достаточно вспомнить, как происходит гидроизоляция панельных домов. Со стороны они выглядят, как разлинеенные на прямоугольники коробки.

В качестве обмазочной гидроизоляции используются битум и все битумсодержащие материалы.

Достоинства. Дешевый материал.

Недостатки:

• Битум становится хрупким при температуре ниже 0 °С и теряет эластичность. Любые деформации в период отрицательных температур неизбежно приведут к появлению трещин и разрывов, а со временем материал отслоится от поверхности. Срок службы гидроизоляции из битума 5 – 6 лет. Иногда даже 3 – 4 зимних циклов достаточно, чтобы материал вышел из строя.
• Работа с горячим битумом относится к опасным. Возможны травмы на производстве.
• Требуется тщательная подготовка поверхности. Необходимо очистить поверхность основания от пыли, мусора и наплывов строительного раствора, заделать все щели, рытвины и раковины.
• Проводить работы можно только в сухую погоду – бетон должен быть сухим.
• Требуется качественная обработка праймером.
• Необходимо защитить гидроизолированную поверхность от возможных механических воздействий – проколов и повреждений.
• Восстановление обмазочной гидроизоляции вследствие повреждения может обойтись в 3 – 4 раза дороже, чем первоначальное нанесение.

Вывод: Использовать обмазочную гидроизоляцию можно только тогда, когда вероятность протечек и так мала. Например, если уровень грунтовых вод низкий, то можно обмазать стены фундамента битумом, сделать дренаж вокруг строения и отвести дождевую воду. Использование обмазочной гидроизоляции на крыше уже не актуально, так как в морозы битум трескается, а лед делает в нем разрывы своими острыми краями. В результате, уже к весне поверхность не герметична.

Обратите внимание, что на рынке появились полимерные смолы, битумно-полимерные и битумно-резиновые мастики, которые можно наносить в холодном виде. Такой способ нанесения проще и быстрее, чем горячий. Но недостатком полимерных мастик является все та же неустойчивость к деформациям. Любые вибрации и механические воздействия приведут к появлению трещин и разрывов.

Оклеечная гидроизоляция

Оклеечная гидроизоляция представляет собой приклеенные к основанию рулонные материалы. Чаще всего материалы укладываются в несколько слоев от 2 до 5.

Назначение. Применяется только для внешней противонапорной гидроизоляции. Рулонные материалы можно приклеивать как к вертикальным поверхностям – стенам фундамента, так и к горизонтальным – поверхность плоской крыши.

Самые распространенные материалы для оклеечной гидроизоляции – рубероид, пергамин, толь, полимеризованные битумные материалы на основе стеклоткани и полиэстера, резинобитумы. Например, «Технониколь», «Бикрост», «Ruflex Grand», «Гидроизол», «Пластфоил», «Стеклоизол», «Бирепласт Норма» и другие.

Современные материалы с полимерными добавками более долговечны, не подвержены гниению и образованию плесени в отличие от рубероида, картонная основа которого быстро выходит из строя.

Достоинства. Оклеечные материалы можно укладывать на бетон, металл, дерево, старое рулонное покрытие, плоский шифер, асфальтобетон. Материалы устойчивы к агрессивным средам, влагонепроницаемы и экономичны.

Недостатки:

• Требуется тщательная подготовка поверхности. Не допускаются неровности больше 2 мм.
• Наклеивание и наплавление материалов следует производить с особой тщательностью.
• Температура во время работ должна быть не ниже + 10 °С (есть исключения – эластомерные и термопластичные материалы).
• Покрытие может порваться под действием механических нагрузок или острых предметов, поэтому его желательно защитить. В случае с гидроизоляцией фундамента следует выполнить прижимную стенку.
• Поверхность бетона при наклеивании должна быть абсолютно сухой. С мокрым бетоном отсутствует адгезия.
• Необходимо контролировать качество всех сварных швов и нахлестов материала.
• Приклеивать материал необходимо в несколько слоев. Сложно обойти углы и сложные рельефы основания.

Несмотря на недостатки, современные рулонные материалы на основе полимеризованного битума с успехом используются для гидроизоляции фундаментов и кровель. Лучше, если оклеечная гидроизоляция будет применяться в комплексе с другими мероприятиями.

Окрасочная гидроизоляция

Окрасочная гидроизоляция подразумевает нанесение мастик в жидком виде слоем 3 – 6 мм. Полученная пленка не имеет швов и довольно эластична.

Назначение. Применяется для внешней и внутренней гидроизоляции. С помощью окрасочных материалов можно бороться с трещинами в стенах, их крошением и эрозией. Также гидроизоляция комнаты изнутри легко может быть обеспечена подобными мастиками. Например, окраска пола и стен ванной комнаты убережет от затопления соседей и разрушения материала стен.

Материалы: битумные мастики с различными добавками из талька, асбеста, а также мастики на основе синтетических смол.

Достоинства. Просто, дешево, быстро, особых навыков работы с материалом не требуется. Покрытие абразивоустойчиво и паропроницаемо.

Недостатки. Недолговечность – служит около  5 – 6 лет.

Напыляемая жидкая гидроизоляция

Напыление полимерно-битумной эмульсии на водной основе еще называют «жидкой резиной». Однокомпонентные и двухкомпонентные составы наносятся с помощью специального оборудования механизированным способом – напылением.

Назначение. Гидроизоляция кровель. Иногда жидкую резину используют для гидроизоляции подвалов изнутри, но это неправильно. Обратите внимание – жидкая резина не способна выдержать отрицательное давление воды, она просто отрывается от основания. Поэтому напыление ее в подвале просто в пустую потраченные деньги. Если же давление воды положительное, как например, на крыше, то можно смело использовать данный материал.

Материалы. Синтетические каучуки. «Технопрок», «Рапидфлекс», «Эластопаз», «Эластомикс», «Мастер Руф», «Инопаз Н2О» и другие.

Достоинства. При напылении жидкая резина заполняет даже малейшие поры, создавая герметичное покрытие. Поверхность обрабатывается быстро за счет механизации работ.

Недостатки:

• Требуется температура не ниже +5 °С.
• Покрытие боится проколов.
• Перед нанесением поверхность основания должна быть сухой и не промерзлой.
• Сильный ветер затрудняет распыление. Работы необходимо производить в безветренную погоду.
• Высокая цена.
• Сложный рельеф требует большего расхода материала, что приводит к общему удорожанию.
• Работы могут выполнять только специалисты.
• Требуется специальное дорогостоящее оборудование.
• Если условия хранения жидкой резины не были соблюдены, например, она промерзла на складе, то «спекания» молекул не произойдет, на поверхности основания получится пористый блин, который просто не будет выполнять своих функций.
• Использовать можно только снаружи, работает «на прижим».

Обратите внимание, гидроизоляцию жидкой резиной рекламируют из каждого утюга, предлагают ею изолировать затопленные подвалы. Как Вы уже догадались, покрытие прослужит не дольше одного сезона, а деньги будут потрачены зря. Используйте жидкую резину только на наружных поверхностях.

Проникающая гидроизоляция

Проникающая гидроизоляция препятствует капиллярному поднятию воды в порах бетона. Состав для нанесения на поверхность бетона представляет собой смесь из портландцемента, тонкомолотого кварцевого песка и активных химических добавок. Проникающая гидроизоляция наносится на мокрую поверхность, состав входит в реакцию с водой, в результате чего образуются кристаллы, которые заполняют все поры, трещины и капилляры и становятся частью самого бетона, препятствуя проникновению воды. Глубина проникновения состава в толщу бетона может достигать 15 – 25 см. Некоторые производители проникающих материалов уверяют, что их состав способен проникнуть на 90 см вглубь толщи бетона.

Назначение. Проникающей гидроизоляцией обрабатываются поверхности бетона в подвалах. Если откопать фундамент не представляется возможным, то его также можно обработать изнутри проникающим составом. Различные бетонные емкости, например, силосные ямы, также гидроизолируются проникающими материалами.

Материалы. «Пенетрон», «Пенеплаг», «Пенекрит», «Максплаг», «Гидрохит» и другие аналоги.

Достоинства проникающей гидроизоляции:

• Все работы можно производить внутри подвала, нет необходимости откапывать фундамент.
• Высушивать бетон не нужно. Чем более глубоко увлажнен бетон, тем лучше произойдет реакция кристаллизации и глубже проникнет состав.
• Качественные материалы («Пенетрон») способны проникать на глубину до 60 – 90 см в толщу бетона общим слоем.
• Обеспечивается защита материала изнутри, а не только снаружи. Полностью исключено проникновение воды внутрь бетона.
• Состав обладает функцией «самозалечивания». Если появляется трещина в бетоне, то она тут же заполняется кристаллами.
• Длительный срок службы, равный сроку службы самого бетона.
• Бетон остается паропроницаемым.
• Повышается морозостойкость и прочность самого бетона.
• Не требуется дополнительное дорогостоящее оборудование.
• Обработанному бетону не страшны механические воздействия. Например, если у Вас возникает потребность очистить силосную яму металлическим скребком, Вам не стоит беспокоиться о том, что Вы нарушите гидроизоляцию. Бетон можно сверлить, закручивать в него дюбеля и проводить другие травмирующие бетон работы.
• Экологичность материала. Можно применять для поверхностей, находящихся в контакте с питьевой водой.
• Некоторые проникающие составы можно применять для заделки фонтанирующих течей.

Недостатки проникающей гидроизоляции:

• Проникающими составами можно обрабатывать только бетон, строительные растворы, штукатурки и стяжки на основе цемента марки не ниже М150. Кирпич и камень не поддаются воздействию проникающей гидроизоляции.
• Работы можно производить только при температуре не ниже +5 °С.
• До начала работ желательно удалить всю отделку и непрочно держащуюся штукатурку до самого бетона. Также необходимо раскрыть все трещины и обезжирить поверхность бетона, если выполняется гидроизоляция старых конструкций.
• Бетон следует тщательно увлажнить.

Проникающая (пропиточная) гидроизоляция больше подходит для обработки свежего бетона. Старый бетон необходимо тщательно очистить и обезжирить поверхность, так как за время эксплуатации все поры забились. Для этого используется пескоструйный инструмент. Обратите внимание, что проникающая гидроизоляция не работает на кирпиче и камне.

Инъекционная гидроизоляция

Инъекционная гидроизоляция заключается в нагнетании ремонтного жидкого гидроизоляционного состава в трещины, поры, швы примыкания и толщу старого раскрошившегося материала. Работает не только на бетоне, но и на кирпиче, буте и каменной кладке.

Назначение. Устройство гидроизоляции швов и стыков в местах примыкания стен и грунта, устранение протечек в стенах, увеличение несущей способности и упрочнение ветхих фундаментов из кирпича и бута, отсечка капиллярного подсоса воды из грунта.

Материалы. Акрилатные гели, пены, смолы, полимерные композиции, резины, цементсодержащие инъекционные материалы и другие материалы. «Витрапур», «Витракрил гель», «Пенепур Фоам», «Максклир инжекшн», «Максграут инжекшн», «Манопур», «ПенеСплитСил», «Манопокс-С», «Манопокс-15».

Достоинства:

• Не требуется откапывать фундамент.
• Работает не только на бетоне, но и на кирпиче и камне.
• Эффективно работает при восстановлении гидроизоляции различных деформационных швов.
• Устраняет капиллярный подсос в кирпичных кладках.
• Возможность устранения напорных и фонтанирующих течей.

Недостатки:

• Высокая стоимость материалов и оборудования.
• Требуется полный демонтаж отделки.
• Работы могут выполнять только специалисты.
• Необходимо точно знать место протечек.
• Работы представляют собой комплекс сложных операций согласно технологической инструкции и применяются в промышленных масштабах.

Решение о проведении инъекционной гидроизоляции может принять только специалист.

Супердиффузионные и диффузионные мембраны для гидроизоляции

Супердиффузионные мембраны представляют собой высокопаропроницаемый материал, структура которого армирована полипропиленовыми волокнами. Используются для гидроизоляции скатных кровель и вентилируемых фасадов. Данные мембраны можно укладывать непосредственно на теплоизоляционный материал.

Диффузионные мембраны требуют обязательного наличия двух вентиляционных зазоров: между утеплителем и материалом, а также между мембраной и кровельным материалом.

Назначение. В скатных кровлях применение супердиффузионных мембран позволяет использовать более легкие материалы.

Достоинства. Высокая паропроницаемость мембран создает благоприятный климат внутри помещений, выпуская из них пар. Стены или крыша как бы «дышат». Укладываются очень просто, служат долго, не требуют к себе повышенного внимания.

Недостатки. Поры могут засоряться, что снижает паропроницаемость мембраны. Не используются с еврошифером и металлочерепицей.

Бентонитовые маты

Бентонитовые маты – так называемая монтируемая гидроизоляция. Маты представляют собой бентонитовую глину в гранулах, заключенную между двумя слоями картона или геотекстиля. После монтажа к поверхности, которую требуется гидроизолировать, например, к заглубленной части фундамента, картон разлагается, а глина остается выполнять функцию щита между фундаментом и дождевой водой.

Бентонит после контакта с водой набухает и превращается в гель. В процессе монтажа маты укладываются с нахлестом, а в местах стыков просыпаются бентонитовые гранулы.

У данного способа гидроизоляции есть только один недостаток – высокая стоимость. Применять его можно для гидроизоляции вертикальных и горизонтальных поверхностей. Например, укладывать рядом с фундаментом дома на грунт, препятствуя просачиванию дождевой воды в почву рядом с домом.

Все работы по гидроизоляции здания или строения лучше проводить еще на этапе строительства, позаботившись о сохранности объекта заранее. Для монолитно-бетонного строительства рекомендуется использовать специальные добавки в бетон, повышающие его показатели водонепроницаемости. Гидротехническая добавка «Адмикс» повышает водонепроницаемость бетона с W4 до W18-20 и применяется для строительства ответственных объектов, а  «Гидрохит» с W4 до W12 и применяется для малоответственных объектов. Подобные добавки отличаются не только составом, но и принципом действия. Выбор того или иного вида гидроизоляционных работ лучше доверить профессионалам, особенно, если все не однозначно, как например, с гидроизоляцией фундамента.

Почему не все врачи знают эту болезнь? Невролог – о миодистрофии Дюшенна

О таком редком и тяжелом генетическом заболевании, как прогрессирующая мышечная дистрофия Дюшенна, практически не говорят в России. Не только родители, но и многие врачи сталкиваются с ним впервые и плохо понимают, что делать с больными детьми. Между тем в настоящее время проводятся десятки международных исследований, направленных на поиски лечения.

О том, как и почему возникает это заболевание, с какими трудностями можно столкнуться при диагностике и существует ли лекарство от страшного недуга, в интервью m24.ru рассказал и.о. руководителя Детского нервно-мышечного центра НИКИ педиатрии кандидат медицинских наук Дмитрий Влодавец.

Фото: m24.ru/Никита Симонов

– Расскажите о заболевании, как оно проявляется и на что родителям стоит обратить внимание, чтобы вовремя его обнаружить?

– По последним данным, с миопатией Дюшенна рождается один из 5000 мальчиков, а не один из 3000, как было принято считать раньше. Если переложить эту статистику на такой крупный город, как Москва, где за год рождаются около 100 тысяч детей, то каждый год должно рождаться 10 детей с миопатией Дюшенна. В среднем болезнь начинает проявляться в возрасте пяти лет. Дети испытывают значительные сложности при ходьбе, быстро устают, им сложно подниматься по лестнице, а при вставании с пола они применяют миопатические приемы Говерса (вставание «лесенкой»). Еще один важный симптом – большие голени. Члены семьи поначалу радуются, думая, что ребенок растет спортсменом, однако вскоре оказывается, что это не так.

– То есть ребенок полностью здоров и вдруг резко в пять лет начинает проявляться заболевание?

– Не совсем. Минимальные проявления обычно встречаются раньше, но могут просто остаться без внимания. Если же родителей подробно расспросить, как ребенок вел себя на детской площадке или во время повседневной двигательной активности, то выясняется, что он, например, так и не научился приседать, или медленно бегал, или не мог подпрыгнуть… Только у 10 процентов пациентов встречается инфантильный тип заболевания, при котором явные клинические проявления возникают с самого рождения. В этом случае ребенок уже на первом году жизни слабый, вялый, позже других начинает ходить, позже приобретает моторные навыки.

– И как в дальнейшем развивается заболевание?

– К сожалению, болезнь довольно быстро прогрессирует. У мальчиков со временем формируется гиперлордоз в поясничном отделе позвоночника (выгибание), возникает остеопороз (снижение плотности костей), контрактуры суставов (ограничение подвижности). В среднем уже в 8–12 лет ребята теряют способность к самостоятельному передвижению. Хотя все зависит от индивидуальных особенностей. Есть мальчики, которые уже в шесть лет садятся в инвалидное кресло, а есть такие, которые ходят и в 15–16 лет.

Когда пациенты теряют возможность самостоятельно передвигаться, у них формируются новые контрактуры, в том числе коленные, тазобедренные, локтевые, межфаланговые. Еще одной проблемой становится искривление позвоночника. Ведь мальчики все равно учатся в школе, что-то пишут, читают, и, если осанка нарушена, у них может сформироваться S-образный сколиоз, который иногда требует хирургического вмешательства.
У 70 процентов пациентов к 15 годам формируется кардиомиопатия, а затем возникает прогрессирующая сердечная и дыхательная недостаточность, отчего они и погибают в возрасте 15–25 лет. Здесь также стоит отметить, что все индивидуально и некоторые пациенты доживают и до 30–40 лет.

Фото: m24.ru/Никита Симонов

– Но почему у детей возникает эта болезнь? Что запускает генетический механизм, приводящий к столь тяжелым последствиям?

– Миодистрофия Дюшенна – это генетическое заболевание, связанное с нарушением синтеза белка дистрофина, который необходим для правильной работы наших мышц. Заболевание наследуется по X-сцепленному типу наследования, так как ген, отвечающий за выработку белка дистрофина, находится на Х-хромосоме. По молекулярным меркам это ген-великан, он состоит из 79 кусочков – экзонов. При наличии мутации в этом гене белок дистрофин в клетках мышц не синтезируется, мышечная ткань постепенно гибнет и замещается жировой и соединительной. В 60 процентах случаев мутация представляет собой делецию (потерю) или дупликацию (удвоение) одного или нескольких экзонов. В остальных случаях мы имеем дело с точечными мутациями.

– А почему миодистрофией Дюшенна болеют только мальчики?

– Дело в том, что в кариотипе мужчины присутствует только одна X-хромосома, которую он получает от матери. И если он получил Х-хромосому с поврежденным геном, то дистрофин у него в организме вырабатываться не будет, соответственно, проявится миодистрофия. У женщины всегда есть две X-хромосомы. И если на одной из них находится больной ген, то вторая здорова и производит дистрофин, поэтому заболевание не проявляется.
Но не всегда мальчик получает больной ген от мамы. Примерно в 40 процентах случаев мутация возникает спонтанно в момент зачатия, при этом ни один родитель не является носителем.

– Я читала, что существует не такая тяжелая форма этого заболевания, которая называется формой Беккера. В чем ее отличие на генетическом уровне?

– Дело в том, что экзоны имеют разную форму. Мы можем представить ген дистрофина как пазл из 79 кусочков, вытянутых в один ряд. Если в гене отсутствуют, например, 51, 52 и 53-й экзоны, то 50-й уже не сможет соединиться с 54-м. Синтез белка начинается, доходит до 50-го экзона и останавливается. Это называется нарушением рамки считывания и вызывает как раз миопатию Дюшенна. Но иногда рамка считывания восстанавливается самой природой. Например, в гене произошла потеря 20-го и 21-го экзонов, но форма 19-го экзона такова, что он может соединиться с 22-м. Синтез белка идет до конца, и получается немного укороченный, но вполне функциональный белок дистрофин. Такой белок тоже работает, и заболевание протекает в более сохранной форме, которая называется формой Беккера. Она встречается реже, примерно у одного на 20 000 новорожденных мальчиков. Заболевание протекает легче, мышечная слабость возникает гораздо позднее. Например, одному из моих пациентов с формой Беккера уже 36 лет и он живет нормальной жизнью. У него есть семья, он водит машину, работает на хорошей работе. Но у этих пациентов может быть более выражена кардиомиопатия. Бывает, что к 18 годам приходится делать пересадку сердца.

– Вернемся к диагностике. Если у родителей есть подозрение на то, что у ребенка миодистрофия Дюшенна, куда им идти и какие сдавать анализы?

– Да, с диагностикой в настоящее время все не так просто. В первую очередь родители обращают внимание на трудности при ходьбе и поэтому идут к ортопедам, а те, как правило, про это заболевание не знают. Так, пока ребенок попадет к неврологу, может пройти несколько лет. Да и не каждый невролог знает это заболевание! Два года назад я стал вести базу наших пациентов. Беру у них кровь, собираю клиническую информацию: что мальчики еще могут делать, чего уже не могут, в каком возрасте садятся в инвалидное кресло. К нам приезжают со всей России и даже из сопредельных государств – Белоруссии, Украины, Киргизии, Казахстана, Таджикистана. Там врачи вообще не знают, что с такими пациентами делать, и очень их боятся. Так вот, сейчас в моей базе 356 пациентов с миодистрофией Дюшенна и Беккера. А по некоторым расчетам, только в России должно быть около 4000 пациентов. Где они? Неизвестно. Врач-невролог по месту жительства может сказать, что ваше заболевание не лечится, ребенок скоро умрет. И родители ничего не делают. Хотя у них есть возможность обратиться в региональное отделение Минздрава – там дают бесплатное направление в Москву на обследование.

Сильно мешает диагностике задержка умственного развития, которая в той или иной степени встречается у 30 процентов пациентов. Например, полгода назад я поставил диагноз девятилетнему пациенту, у которого была очень выраженная задержка развития, и его наблюдали как пациента с аутистическим расстройством.

При миодистрофии Дюшенна креатинкиназа (КФК) в крови повышена в сотни раз! А у нас до сих пор не все врачи знают, что такое анализ КФК. Например, из Тульской области приезжает мальчик со значением КФК 25 единиц. Мы переделываем анализ, и оказывается, что у него на самом деле 25 000 единиц! А часто КФК вообще не смотрят. В основном делают анализы АЛТ и АСТ. Это ферменты, которые в сознании врачей плотно связаны с инфекционными заболеваниями печени – гепатитами, гепатозами, циррозом печени. И, когда врач получает повышенный АЛТ и АСТ, он решает, что у ребенка гепатит. Но в данном случае АЛТ и АСТ имеют внепеченочное происхождение – они выбрасываются в кровь при разрушении мышц.

Фото: m24.ru/Никита Симонов

– Какие методы диагностики должны применяться в первую очередь?

– Можно сделать биопсию мышечной ткани и МРТ мышц. Эти методы позволяют увидеть, что мышечная ткань замещается жировой или на месте мышц разрастаются соединительные ткани.
Но так как мы имеем дело с генетическим заболеванием, для диагностики важно сделать правильный генетический анализ. В российских лабораториях он до сих пор делается методом ПЦР, который позволяет оценить наличие только 19 экзонов. Да, это набор наиболее часто встречающихся мутаций, но не более того. Поэтому к нам приходит очень много пациентов якобы без мутаций. У них есть результат исследования, в котором написано, что мутация не обнаружена. А она у них есть, и, пока идут поиски, заболевание прогрессирует.

Существует современный тест MLPA, который позволяет оценить состояние всех 79 экзонов. Раньше мы сотрудничали с американской лабораторией в Юте, но два года назад сами стали делать его на хорошем уровне, который вполне сопоставим с зарубежными лабораториями.

– Если мутация обнаружена, что делать дальше? Можно ли помочь ребенку, существует ли поддерживающее лечение?

– Во-первых, хорошо себя зарекомендовала гормональная терапия – если вовремя назначить глюкокортикостероиды, то можно добиться пролонгации самостоятельного хождения на два-три года. При регулярном применении снимаются отек и воспаление, связанные с гибелью мышечных клеток, стабилизируется мышечная мембрана, что позволяет сохранить некоторое количество клеток. Обычно назначается один из двух препаратов – преднизолон или дефлазакорт. Дефлазакорт вызывает меньше побочных действий, но пока препарат не зарегистрирован на территории РФ.

Не так давно была доказана эффективность назначения ингибиторов АПФ для профилактики дилатационной кардиомиопатии. Это те препараты, которые обычно пьют бабушки для снижения давления. Однако наши коллеги из Института миологии в Париже провели исследование, которое показало, что при раннем назначении ингибиторов АПФ к 15 годам кардиомиопатия сформировалась всего у 20–30 процентов пациентов, страдающих мышечной дистрофией Дюшенна (вместо 70 процентов, как было раньше). С этой же целью назначаются препараты, снижающие частоту сердечных сокращений.

Для профилактики остеопороза показано назначение препаратов, содержащих витамин D3 и кальций.

Обязательно нужно делать специальные растяжки ежедневно утром и вечером, а на ночь надевать тутора на голеностопные суставы. Это очень важно, однако родители не придают этому значения. На одном приеме у меня был папа больного мальчика – военный из Архангельска. Я показал ему, как делать растяжки, все объяснил. Через год они приезжают – отличное состояние суставов, даже лучше, чем было. Проходит еще год – ребенок продолжает ходить! Оказалось, что папа ежедневно, старательно, в точности выполняет все указания. А кто-то говорит: у нас ребенок хныкал и мы перестали делать. И результат соответствующий…

Часто дети перестают ходить не из-за мышечной слабости как таковой, а из-за жутко запущенных контрактур, с которыми не работают родители или врачи – физические терапевты.

Мнение эксперта

Первая и основная программа фонда – «Мы вместе». Это, например, проведение психолого-реабилитационных лагерей. В семьях, где ребенок с редким диагнозом лишен медицинского сопровождения, встречи с коллективом высокопрофессиональных специалистов трудно переоценить. Но если для москвичей мы регулярно проводим встречи в родительском клубе, то с жителями регионов в этом смысле сложнее. Поэтому дважды в год, осенью и весной, семьи со всей России приезжают на неделю в пансионат в Калужской области. Ребята знакомятся, рукодельничают, проходят тренинги, организуют квесты, а в других аудиториях родители общаются со специалистами. В лагерь приезжают детский и взрослый психологи, невролог, кардиолог, пульмонолог – штучные профессионалы, которых в России можно по пальцам пересчитать. Участие в программе бесплатно для всех семей, в которых есть ребенок с миодистрофией Дюшенна, фонд также берет на себя транспортные расходы.

В этом году у нас стартовала медицинская программа «Клиника МДД». Очередь в федеральное лечебное учреждение для наших ребят сейчас составляет примерно год, а для прогрессирующего заболевания – это совершенно неприемлемый срок. Теперь у нас появилась возможность за два дня провести полное обследование тех детей, которые находятся в этом списке ожидания, или подопечных ребят старше 18 лет, которым и обратиться некуда.
В Европе с миодистрофией Дюшенна живут в среднем около 30 лет. К сожалению, в России ребята часто уходят в возрасте двенадцать-четырнадцать-шестнадцать лет из-за того, что им оказывается помощь без учета особенностей заболевания. Например, после потери способности к хождению у ребят быстро слабеют диафрагмальные мышцы, снижается кашлевой рефлекс. В результате ребята не могут самостоятельно кашлять, чтобы откашливать мокроту при простуде или гриппе. И, если врач назначит муколитик, увеличивающий мокроту, ребенок не сможет откашлять ее и начнет задыхаться. В лучшем случае ему сделают дырку в горле и он будет дышать через трахеостому. Еще дадут кислород без контроля газов крови, чем только ухудшат ситуацию. В худшем его не спасут.

Чтобы такого не случалось, медицинскому персоналу необходимо знать особенности этого заболевания и особенности оказания помощи. Семье нужно учиться правильно жить с заболеванием. Респираторные упражнения и физическая терапия, дренажный массаж и откашливатель. В этом залог качества и продолжительности жизни ребят с МДД. Благодаря этому за рубежами нашей родины ребята живут в среднем на 10 лет дольше.
Ребятам нужны индивидуальные ортопедические коляски, регулярный прием лекарств. Все это родители вынуждены оплачивать сами, так как пока в России миодистрофия Дюшенна не имеет стандарта оказания медицинской помощи и ребята лишены системной медицинской помощи. Но сначала необходимы самостоятельные клинические рекомендации по ведению пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна. Затем стандарт оказания медицинской помощи. На сегодняшний день это одна из самых главных задач.

Елена Шеперд

Соучредитель фонда для детей с миодистрофией Дюшенна «МойМио»

– Но все же, несмотря на глюкокортикостероиды и растяжки, заболевание прогрессирует и его невозможно остановить. Или возможно? Я знаю, что в настоящее время проходят различные эксперименты, например, испытывается метод лечения под названием экзон-скиппинг. Что это такое и действительно ли он лечит мутированный ген?

– Слово skip по-английски означает «прыжок». Идея заключается в том, что «перепрыгивание» определенных экзонов в гене приводит к восстановлению рамки считывания. А это значит, что в клетках начинает вырабатываться укороченный дистрофин и болезнь переходит в более сохранную форму Беккера.

Две зарубежные компании – Prosensa (Нидерланды) и Sarepta (США) – проводили клинические испытания экзон-скиппинга 51-го экзона, под которые подходили пациенты с определенными делециями – приблизительно 13 процентов Дюшеннов. Мы принимали участие в третьей фазе клинических испытаний: из 186 пациентов со всего мира восемь были нашими. Раз в неделю в течение нескольких лет мальчикам делалась подкожная инъекция. Однако после анализа данных оказалось, что в результате исследований не было получено никакой статистически достоверной разницы между теми пациентами, которые получали лечение, и теми, которые получали плацебо. Фирма Prosensa, которая разрабатывала препарат, обанкротилась. Сейчас эти исследования и клинические испытания по экзон-скиппингу продолжает американская компания Sarepta.

Теоретически этот метод подходит только для пациентов с часто встречающимися делециями, что составляет примерно половину больных мальчиков. Разработка одного препарата для экзон-скиппинга стоит миллиарды долларов, и для пациентов с редкими делециями ее, конечно, делать не будут.

Фото: m24.ru/Никита Симонов

– Я слышала также, что уже существует препарат «Трансларна», который очень дорого стоит и в России не продается.

– Да, аталурен, или «Трансларна», подходит только для пациентов с точечными стоп-мутациями. Он способен отыскивать неправильно возникший стоп-сигнал и прочитывать ген сквозь него. Препарат действительно очень дорогой: курс лечения на ребенка весом 25 килограммов в год составляет около 600 тысяч евро.

– И есть люди, которые его покупают?

– Со слов компании «PTC», производящей препарат, его принимают до тысячи человек. В США он пока не одобрен, а в Евросоюзе получил одобрение с условием, что компания проведет еще одно клиническое испытание. В Россию компания пока не обращалась за регистрацией. Даже если они проявят желание и подадут документы, этот процесс может занять несколько лет. В России есть несколько пациентов, которым препарат «Трансларна» был закуплен при помощи благотворительных фондов. Пока же планируется клиническое исследование, куда мы постараемся включить максимально возможное количество наших пациентов.

– Какие еще испытания проводятся сейчас в мире?

– Их очень много. Во французском Институте миологии сейчас ведутся испытания на животных, которых заражают вирусными векторами, несущими микродистрофин. Эту генетическую структуру сажают на аденовирус, из которого предварительно выделяют все паталогические ДНК, и затем он должен заразить каждую клеточку организма, чтобы в ней начался синтез дистрофина. Проблема в том, что аденовирус не способен заключить в себя всю нуклеотидную последовательность гена – настолько она огромная. Поэтому может использоваться только микроген, что позволит лишь перевести форму Дюшенна в более сохранную форму Беккера, а не полностью восстановить синтез дистрофина. Но МРТ и биопсии мышц показывают, что в результате исследований у лабораторных животных некоторые мышечные клетки действительно начинают вырабатывать дистрофин, и это очень хорошо.

Есть и гипотезы, связанные со стволовыми клетками. Делая МРТ мышц, мы видим, что до пяти-шести лет у пациентов с миодистрофией Дюшенна мышцы не изменены. Возможно, это происходит за счет работы стволовых клеток. Когда мышечная клетка гибнет, на ее место приходит стволовая, пытается заместить ее и как-то работать. И так происходит, пока запас стволовых клеток не истощается. Но пока это только гипотеза.
Существует идея использования «уснувшего» гена – утрофина. Это такой эмбриональный дистрофин – он работает, только когда плод находится в эмбриональном состоянии, а затем инактивируется. Если каким-то образом снять блокировку и вновь заставить его функционировать, то он вполне может замещать неполноценный белок дистрофин и восстанавливать нормальную работу мышц.

Фото: m24.ru/Никита Симонов

– А какие исследования проводятся в России?

– К сожалению, у нас наблюдается гигантский провал в этом научном направлении. Если государство не тратит ничего на свою науку, то потом придется тратить огромные деньги за чужую. И в 1990-е, и в 2000-е годы, и до сих пор на изучение нервно-мышечных заболеваний не выделяется никаких бюджетных денег. Наше отделение из 30 коек целиком создано на энтузиазме сотрудников. Но мы клиницисты, мы не можем в стационаре разрабатывать препараты, работать с молекулами, лабораторными животными. Это работа для молекулярных биологов, ветеринаров, фармацевтов, провизоров-технологов и других. И только после того как будет доказана безопасность испытываемой молекулы-препарата, проводятся клинические испытания первой, второй и третьей фазы, в которых уже могут принимать участие пациенты.

– Кто же оплачивает зарубежные исследования?

– Например, во Франции Институт миопатии живет только за счет пожертвований. Ежегодно в декабре родители детей с нервно-мышечными заболеваниями устраивают мощную благотворительную акцию «Телетон», в которой принимают участие звезды шоу-бизнеса, популярные телеведущие, актеры. Каждый желающий может в прямом эфире позвонить и пожертвовать любую сумму на исследования. В результате ежегодно они собирают миллионы евро! Их примеру последовали в США, Великобритании, Италии. У нас в этом смысле больше распространена адресная помощь. Люди собирают деньги на конкретную операцию, покупку кресла для конкретного ребенка, но не на научные исследования. В России априори считается, что всю научную деятельность ведут государственные НИИ и там что-то наверняка делается, хотя это совсем не так.

Единственные российские научные исследования по Дюшенну, которые сейчас ведутся, – это малоизвестный частный проект, у которого только один спонсор – отец больного мальчика.

Мнение эксперта

Наша компания возникла три года назад, когда у сына моего знакомого диагностировали миодистрофию Дюшенна. Выяснилось, что заболевание никак не лечат, есть лишь методы поддерживающей терапии, но прогноз все равно неблагополучный.

Экзон-скиппинг 51-го экзона, который в тот момент разрабатывали Prosensa и Sarepta, не подходил нашему пациенту. Мы решили сделать это по-другому, повторяли описанные эксперименты раз за разом, но смогли убедиться только в том, что этот подход не работает, соответственно, надо искать новый.

Полтора года назад благодаря новым технологиям стало возможно доставлять в клетки генные конструкции с помощью аденоассоциированных вирусов. Сейчас мы разрабатываем препарат, который будет доставлять микроген в клетки. Пока проходят эксперименты на мышах, и, как только мы поймем, что технология работает, начнем синтезировать вирусы в больших количествах и приступим к доклиническим исследованиям.

Конечно, мы не единственная организация, которая развивает вирусный подход. Но обычно делают упор на микродистрофин, а мы больше работаем с микроутрофином. По нашим ожиданиям, этот подход подойдет всем пациентам, независимо от вида мутации.

Денис Решетов

Биоинженер и биоинформатик, директор по науке компании «Марлин Биотех»

– Вам психологически легко работать с больными детьми, зная о том, что их ждет?

– Конечно, детей очень жалко, но кто-то же должен им помогать. Когда я был молодым специалистом, то одно время думал, что схожу с ума. Было такое впечатление, что все дети вокруг больные. Тогда я устроился в поликлинику на четверть ставки, ведь там на приеме были одни здоровые дети! Легко и приятно смотреть на здоровых детей! И постепенно в голове все устаканилось.

На самом деле гораздо труднее общаться с родителями. У наших родителей первая реакция – неприятие. Они не верят диагнозу, считают его ошибочным, некоторые едут перепроверяться в Израиль или США. Думаю, это срабатывает механизм психологической защиты. А вот с теми родителями, которые принимают заболевание, работать уже значительно легче.

– Если бы у вас была возможность перебраться за рубеж, вы бы ею воспользовались?

– Такая возможность была, но все-таки только здесь я ощущаю себя на своем месте. Да, существуют различные ограничения, но я делаю все, что от меня зависит. Принимаю пациентов, читаю лекции студентам на кафедре неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики педиатрического факультета РНИМУ имени Н.И. Пирогова. И мечтаю, что когда-нибудь и в России появится нервно-мышечный центр.

Полезная информация

Записаться на прием, проконсультироваться о заболевании:
Дмитрий Влодавец,
и.о. руководителя Детского нервно-мышечного центра НИКИ педиатрии имени Ю. Вельтищева,
к.м.н., доцент кафедры неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики РНИМУ имени Н.И. Пирогова.
Тел.: 8 (905) 744-61-03
E-mail: [email protected]

Узнать о ходе исследований, оказать финансовую поддержку:
Денис Решетов,
биоинженер и биоинформатик,
директор по науке компании «Марлин Биотех».
Тел.: 8 (917) 523-26-84
E-mail: [email protected]
Сайт: gendeti.com

Для получения поддержки и участия в работе фонда, а также для оказания финансовой поддержки:
Благотворительный фонд помощи детям с миодистрофией Дюшенна и их семьям «МойМио»
Тел.: 8 (495) 055-61-95
E-mail: [email protected]
Сайт: mymiofond.ru

Алена Водопьянова

Что такое мембрана? Мембранная одежда, мембранная ткань.

Дата публикации: 02.12.2018 23:12

Что такое мембрана?

Мембранная одежда, мембранная ткань.

Современный мир не стоит на месте, и высокие технологии появляются во всех сферах жизни человека. Помимо технических устройств, новшества применяются в том числе и в одежде. Одно из главных и полюбившихся всем высокотехнологичных новшеств является одежда с мембранной тканью.

Так что же такое мембранная одежда?

Если коротко — это одежда, которая не пропускает влагу, но в то же время позволяет телу дышать. Благодаря высоким технологиям ни дождь, ни снег, ни даже шторм не позволят вам промокнуть, если одежда подобрана правильно.В то же время вы не упаритесь, так как мембранная ткань пропускает пар от тела наружу.

Кому нужна одежда с мембранной тканью?

Мембранные костюмы, мембранные куртки и штаны используются во многих сферах деятельности человека. В первую очередь их используют для занятий горнолыжным спортом, сноубордом, рыбалкой и туристическими походами. Но всё чаще, мембранная одежда набирает популярность у людей в повседневной жизни. Её покупают для прогулок с детьми и домашними питомцами, для зимних забав и походов на природу.

Как понять показатели мембраны?

Существуют два основных показателя мембранной ткани:

1. Водонепроницаемость (измеряется в миллиметрах).

• 5000 мм. — мембрана выдерживает слабый или средний дождь
• 10000 мм. — мембрана выдерживает сильный дождь
• От 15000 мм. до 20000 мм. — мембрана выдерживает штормовые условия

2. Дышащие свойства (объём пара, пропускаемого за единицу времени).

• От 3000 г/24ч. до 6000 г/24ч. — простая дышащая мембрана
• От 6000 г/24ч.до 13000г/24ч. — высоко дышащая мембрана
• От 13000 г/24ч. до 20000г/24ч. — экстремально дышащая мембрана

Какие бывают виды мембраны?

1. Мембрана без пор.

Испарения оседают на внутренней части мембраны и с появлением давления выталкиваются наружу.

• Долговечность
• Проигрывает по дышащим свойствам по сравнению с пористой мембраной

2. Пористая мембрана

Пар быстро выходит наружу через специальные поры.

• Отличные дышащие свойства
• Менее долговечна чем мембрана без пор

3. Комбинированная мембрана

Сочетает в себе все плюсы мембраны без пор и пористой мембраны

ВАЖНО! Вся одежда в нашем магазине состоит именно из комбинированной мембранной ткани!

Где купить мембранную одежду?

Покупать мембранную одежду стоит в специализированных магазинах, долгое время занимающихся продажей подобного ассортимента. На данный момент существует огромное количество предложениями купить мембранную одежду и чтобы не запутаться, сначала требуется определить цель данной покупки. Если вы ищите мембранную одежду для зимы, одежду для горных лыж, сноуборда, либо для повседневного использования в холодный период — то вам в магазин kurtok.net!

Интернет-магазин kurtok.net с 2012 года занимается продажей горнолыжной и мембранной одежды, его главное преимущество — это цены. Главный девиз магазина:

«Качество, по самой выгодной цене!»

Подробнее о магазине вы можете узнать в разделе О нас.

Клеточная мембрана — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Клеточная мембрана представляет собой тонкий гибкий слой вокруг клеток всего живого. Иногда ее называют плазматической мембраной или цитоплазматической мембраной.

Его основная задача — отделить внутреннюю часть ячеек от внешней. ^{[1] [2]}
Во всех клетках клеточная мембрана отделяет цитоплазму внутри клетки от окружающей среды. Клетки животных содержатся только в мембране.Бактерии, грибы и растения также имеют прочные клеточные стенки, которые поддерживают клетку и блокируют прохождение больших молекул.

Мембрана состоит из тонкого слоя, который называется «бислой фосфолипидов». Он состоит из двух слоев фосфолипидных молекул с фосфатными головками на поверхности и липидными (масляными) хвостами внутри. Внешние головки смешиваются с водой, но хвосты не пропускают воду.

Другие белки и липиды могут быть добавлены к клеточной мембране. Этими изменениями клетка может регулировать то, что она приносит или выпускает.Некоторые белки всегда застревают в нем, это называется интегральных мембранных белков . У него также есть некоторые, которые только иногда прилипают к нему. Они называются белками периферических мембран. Внешний слой, защищающий внутреннюю ячейку.

Изображение липидного пузырька, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ). Две темные полосы по краю — это два листка бислоя. Исторически подобные изображения подтверждали, что клеточная мембрана представляет собой двухслойную структуру.

Мембрана избирательно проницаема.Он активен и регулирует (регулирует) то, что входит и что выходит из клетки. Движение веществ через мембрану может быть пассивным, , происходящим без ввода клеточной энергии, или активным, , требующим энергии.

Белки в мембране [изменить | изменить источник]

Белки внутри мембраны играют ключевую роль в ее работе. Эти белки в основном переносят химические вещества и информацию через мембрану. ^[3]

Мембрана содержит много белков.Поверхностные белки могут действовать как ворота. Они пропускают одни химические вещества в клетку и позволяют другим химическим веществам покидать клетку. Подсчитано, что до трети протеома человека ^[4] могут быть мембранными белками. ^[5] Некоторые из этих белков связаны с внешней стороной клеточной мембраны. Примером этого является белок CD59, который идентифицирует клетки как «собственные» и, таким образом, препятствует их разрушению иммунной системой.

1. ↑ Страницы биологии Кимбалла. Архивировано 25 января 2009 г. в Wayback Machine, Клеточные мембраны.
2. ↑ Синглтон П, (1999). Бактерии в биологии, биотехнологии и медицине (5-е изд.). Нью-Йорк: Вили. ISBN 0-471-98880-4 . CS1 maint: лишняя пунктуация (ссылка)
3. ↑ Лодиш Х, Берк А., Зипурский Л.С. и др. 2004. Молекулярная клеточная биология . 4-е изд., Нью-Йорк: Scientific American Books. ISBN 0716731363
4. ↑ Полный набор белков, экспрессируемых геномом, клеткой, тканью или организмом.
5. ↑ Martelli PL, Fariselli P, Casadio R (2003). «АНСАМБЛЬНЫЙ подход машинного обучения для предсказания всех альфа-мембранных белков». Биоинформатика . 19 (Дополнение 1): i205–11. DOI: 10.1093 / биоинформатика / btg1027. PMID 12855459. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка)

Мембрана

— Викисловарь

Английский язык [править]

Этимология [править]

Поздний среднеанглийский язык, заимствован из латыни mbrāna («кожа или оболочка, покрывающая части тела»), от mbrum («конечность или член тела») + -āna . Дублет мембраны .

Произношение [править]

Существительное [править]

мембрана ( несколько мембран )

1. (анатомия, зоотомия) Гибкая, охватывающая или разделяющая ткань, образующая плоскость или пленку и разделяющая две среды.

   Гипонимы: апертурная мембрана, базальная мембрана, мембрана Бруха, циклитическая мембрана, десцеметовая мембрана, гиалоидная мембрана, мембрана Якоба, слизистая оболочка, указательная мембрана, мигательная мембрана, мембрана Рейсснера, разорванная мембрана, шнайдерова мембрана, серозная мембрана, синовиальная мембрана, текториальная мембрана. перепонка, барабанная перепонка, девственная перепонка, перепонка Цинна

   1. Механическая, тонкая, плоская гибкая часть, которая может деформироваться или вибрировать под действием внешней силы.

      Hyponym: однослойная мембрана

   2. Гибкое или полугибкое покрытие или гидроизоляция, основная функция которого — отводить воду.
   3. (биология) Двойной микроскопический слой липидов и белков, образующий границу клеток или органелл.

      Гипонимы: клеточная мембрана, гаптогенная мембрана, ионоселективная мембрана, ядерная мембрана, плазматическая мембрана

2. Кусок пергамента, составляющий часть свитка.

Производные термины [править]

Переводы [править]

изолирующая или разделяющая ткань

гибкое покрытие

Ссылки [править]

Этимология [править]

Заимствовано из латинского языка membersrāna .

Произношение [править]

Существительное [править]

мембрана f ( несколько мембран )

1. мембрана

Производные термины [править]

Дополнительная литература [править]

итальянский [править]

Существительное [править]

мембрана f pl

1. множественное число мембрана

румынский [править]

Произношение [править]

Существительное [править]

мембрана

1. множественное число из мембран

Плазменная мембрана

— Школа биомедицинских наук Wiki

Из Вики Школы биомедицинских наук

Плазматическая мембрана инкапсулирует каждую клетку и известна также как клеточная мембрана.Он действует как селективный барьер, необходимый для поддержания различных концентраций веществ между клеткой и окружающей средой. У эукариотических клеток есть внутренние мембраны, которые окружают органеллы, что позволяет создавать различные концентрации компонентов внутри клетки ^[1] .

Плазматическая мембрана представляет собой липидный бислой толщиной 5 нм, залитый белками и холестерином. Липидные бислои состоят из фосфолипидов, наиболее распространенным из которых является фосфатидилхолин.Головная часть которого состоит из фосфата и гидрофильного холина, хвостовой компонент фосфолипида состоит из двух цепей жирных кислот, длинных углеводородных структур с химически активным COOH. Поскольку голова гидрофильна, а хвосты гидрофобны, фосфолипид считается амфипатическим. Структура бислоя такова, что хвосты защищены от контакта с водой, создавая селективно проницаемый барьер, непроницаемый для большинства гидрофильных молекул.

Плазматическая мембрана выполняет множество функций и является фундаментальной частью клетки. Он взаимодействует с окружающей средой и другими клетками посредством гликокаликса, системы связанных с белками и липидами углеводов. Он позволяет селективным молекулам входить и выходить из клетки через белки-носители или канальные белки, встроенные в мембрану, и регулирует рост, форму, движение и деление клеток.

Мембрана связана с белками, как интегральными, так и периферическими, которые действуют как:

Липиды внутри бислоя могут свободно перемещаться, они могут диффундировать латерально вдоль мембраны (через один и тот же слой) или вращаться вдоль своей оси, но иногда перемещаться между слоями (поперечная диффузия).Следовательно, плазматические мембраны высоко ассиметричны, так как состав белков и липидов на внутриклеточных и внеклеточных поверхностях мембран варьирует ^[2] .

Липиды считаются жидкими внутри системы. Эта текучесть зависит от:

Список литературы

1. ↑ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уоктер П. (2008) Молекулярная биология клетки, 5-е издание, Нью-Йорк: Garland Science
2. ↑ Воет Д., Воет Дж. (2011): Биохимия, 4-е издание, Хобокен: John Wiley and Sons, Inc.p410

мембрана | Определение, структура и функции

Мембрана , в биологии, тонкий слой, который образует внешнюю границу живой клетки или внутреннего компартмента клетки. Внешняя граница — это плазматическая мембрана, а отсеки, окруженные внутренними мембранами, называются органеллами. Биологические мембраны выполняют три основные функции: (1) они не допускают попадания токсичных веществ в клетку; (2) они содержат рецепторы и каналы, которые позволяют определенным молекулам, таким как ионы, питательные вещества, отходы и продукты метаболизма, которые опосредуют клеточную и внеклеточную активность, проходить между органеллами и между клеткой и внешней средой; и (3) они разделяют жизненно важные, но несовместимые метаболические процессы, происходящие в органеллах.

молекулярный вид клеточной мембраны

Внутренние белки проникают в липидный бислой и прочно связываются с ним, который состоит в основном из фосфолипидов и холестерина и который обычно составляет от 4 до 10 нанометров (нм; 1 нм = 10 ⁻⁹ метров) ) по толщине. Внешние белки слабо связаны с гидрофильными (полярными) поверхностями, которые обращены к водной среде как внутри, так и снаружи клетки. Некоторые внутренние белки представляют собой боковые цепи сахара на внешней поверхности клетки.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

Части клеточной викторины

Какой тонкий слой образует внешнюю границу ячейки? Где находится место фотосинтеза в растительной клетке? Проверьте свои знания. Пройдите эту викторину.

Мембраны состоят в основном из липидного бислоя, который представляет собой двойной слой молекул фосфолипидов, холестерина и гликолипидов, который содержит цепочки жирных кислот и определяет, образуется ли мембрана в виде длинных плоских листов или круглых пузырьков.Липиды придают клеточным мембранам жидкий характер с консистенцией, приближающейся к легкому маслу. Цепи жирных кислот позволяют многим небольшим жирорастворимым молекулам, таким как кислород, проникать через мембрану, но они отталкивают большие водорастворимые молекулы, такие как сахар, и электрически заряженные ионы, такие как кальций.

В липидный бислой встроены большие белки, многие из которых переносят ионы и водорастворимые молекулы через мембрану. Некоторые белки в плазматической мембране образуют открытые поры, называемые мембранными каналами, которые обеспечивают свободную диффузию ионов в клетку и из нее.Другие связываются с определенными молекулами на одной стороне мембраны и переносят молекулы на другую сторону. Иногда один белок одновременно транспортирует два типа молекул в противоположных направлениях. Большинство плазматических мембран состоят примерно на 50 процентов по массе, в то время как мембраны некоторых метаболически активных органелл состоят на 75 процентов из белка. С внешней стороны плазматической мембраны к белкам прикреплены длинные молекулы углеводов.

различные типы мембранного транспорта

Клеточная мембрана содержит белки, которые переносят ионы и водорастворимые молекулы внутрь или из клетки.Некоторые молекулы могут свободно диффундировать через мембрану в процессе, известном как простая диффузия.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Многие клеточные функции, включая поглощение и преобразование питательных веществ, синтез новых молекул, выработку энергии и регуляцию метаболических последовательностей, выполняются в мембранных органеллах. Ядро, содержащее генетический материал клетки, окружено двойной мембраной с большими порами, которые позволяют обмениваться материалами между ядром и цитоплазмой.Наружная ядерная мембрана является продолжением мембраны эндоплазматической сети, которая синтезирует липиды для всех клеточных мембран. Белки синтезируются рибосомами, которые либо прикреплены к эндоплазматической сети, либо свободно взвешены в содержимом клетки. Митохондрии, окисляющие и запасающие энергию единицы клетки, имеют внешнюю мембрану, легко проницаемую для многих веществ, и менее проницаемую внутреннюю мембрану, усеянную транспортными белками и производящими энергию ферментами.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Мембранная клавиатура

— Deskthority wiki

Мембранные клавиатуры размещают схему матрицы на тонких пластинах, называемых «мембранами».

Описание

Мембранные клавиатуры используют пластиковые листы для матричных следов. Это экономичная альтернатива печатным платам. Открытые площадки на этих дорожках позволяют переключаться. Между прокладками может быть помещен токопроводящий объект, чтобы перекрыть зазор, или прокладки на отдельных слоях могут быть сведены вместе под давлением, учитывая, что листы мембраны очень гибкие.

Проверка одной клавиатуры показала, что верхняя и нижняя мембраны находятся в районе 0.06 мм, а средний разделительный слой — около 0,09 мм. Это примерно такая же толщина, как у бумаги 80 г / м2.

Слои мембраны должны быть плоскими; традиционно они поддерживаются объединительной панелью из стали, но в более дешевых конструкциях задний корпус будет поддерживать мембраны напрямую.
Поскольку мембраны гибкие, объединительные платы могут быть изогнутыми или состоять из нескольких частей под разными углами и / или высотой с одной мембраной / стопкой. Расширения мембран иногда используются в качестве ленточных кабелей, соединяющих дорожки матрицы с контроллером клавиатуры.

История

Мембранные клавиатуры — идея не новая. Datanetics разработала сложную конструкцию мембранного узла в 1968 году, как указано в патенте США 3594684 (подана в 1969 г., выдана в 1971 г.). В этой конструкции использовалось намного больше слоев, чем в современных клавиатурах, и для надежности использовалось золотое покрытие. Вместо того, чтобы идти по этому пути, Datanetics решила разместить мембрану внутри переключателя, конструкция которой стала дискретной серией DC-50.

• История мембранной клавиатуры Datanetics

• Вид сбоку на мембранную сборку Datanetics

Mitsumi KSD Type был обнаружен в компьютере Atari 800, датированном декабрем 1982 года.Тип KSD — это гибрид печатной платы и мембраны, использующий печатную плату для стационарной части схемы и два слоя мембраны над ней для подвижной части схемы (следовой слой и промежуточный слой).

Д’Мило Халлерберг сообщил, что Hi-Tek Corporation разрабатывала технологию мембранных клавиатур примерно в то время, когда они были приобретены материнской компанией NMB Minebea, ок. 1983. ^[1] Возможно, это впоследствии стало мембранной версией серии RT-101. IBM представила IBM Enhanced Keyboard в 1985 году, объединив в себе технологии изгибающейся пружины и мембраны; эта конструкция была подана в 1983 году как патент США 4528431, выданный в 1985 году.

Мембранные технологии не стали обычным явлением до 90-х годов. BTC использовала клавиатуру с резиновым куполом в 90-х годах, но даже в 1994 году с серией BTC 51X9 все еще использовалась печатная плата для матрицы. Первой полноразмерной мембранной клавиатурой Apple была AppleDesign Keyboard, представленная в 1994 году для замены механической расширенной клавиатуры II; для более дешевых машин Apple Keyboard II на основе мембран использовалась уже с 1990 года. К 2000-м годам резиновый купол над мембранной клавиатурой стал привычным явлением.

Привод

Срабатывание по давлению

В мембранных клавиатурах, срабатывающих под давлением, используются две или три мембраны. Электрический ток проходит между открытыми подушечками верхней мембраны, когда она прижимается к нижней мембране. Нижняя мембрана не двигается, и в редких случаях вместо третьей мембраны используется печатная плата. Верхний и нижний слои разделяются разделительной мембраной с одним отверстием на ключ; нажатие клавиши проталкивает небольшую часть верхней мембраны вниз через одно из этих отверстий и приводит ее в контакт с нижней мембраной.

Требуется очень небольшое давление, чтобы прижать листы мембраны друг к другу, и маловероятно, что кто-то почувствует прогиб пластика вниз примерно на 0,09 мм; со снятыми резиновыми куполами слои мембраны просто напоминают «футуристическую» твердотельную емкостную панель. Грубый тест с использованием пяти монет пенсов (официально 3,25 г каждая) продемонстрировал срабатывание от четырех до шести монет, предполагая силу срабатывания от 13 до 19,5 г; та же самая клавиатура (Viglen KU-0325 производства Chicony), испытанная при штабелировании монет, имела силу срабатывания от 65 до 75 г, что дает очень приблизительное представление о соотношении между силой купола и силой мембраны.

• Монетный тест типичной мембранной сборки (Viglen KU-0325, Chicony OEM)

• Концентратор давления для имитации резинового купола или пружины

• Монеты балансируют на концентраторе

Существует несколько методов приложения давления к верхней мембране, как описано ниже.

Резиновый купол над мембраной

Резиновый купол над мембраной — это наиболее распространенный тип конструкции клавиатуры, производимой сегодня как для настольных компьютеров, так и для ноутбуков.Клавиатуры ноутбуков обычно используют ножничные переключатели, которые представляют собой компактную производную резинового купола над мембраной.

Над каждой парой контактных площадок помещается резиновый купол; это действует как возвратная пружина, а также обеспечивает мягкую поверхность для передачи усилия на мембраны. Резиновый купол над мембранной клавиатурой обычно имеет очень небольшой перебег; необходимо опускаться до минимума при каждом нажатии клавиши.

Термины «мембрана» и «резиновый купол» часто путают из-за того, как в типичных клавиатурах используются оба эти понятия.Однако для мембранных клавиатур не требуются резиновые купола, а для резиновых куполов не требуются мембраны: каждый из них может использоваться с подходящими альтернативами.

Резиновые колпачки можно оставить незакрепленными (как на клавиатурах Alps и Silitek), приклеить к верхней мембране (как на клавиатурах NMB) или, как правило, отлить из цельного листа.

Пружина поверх мембраны

В некоторых старых клавиатурах внутри ползунка расположена пружина. Когда клавиша нажата, эта пружина контактирует с верхней мембраной.После приложения достаточного давления эта пружина деформирует верхнюю мембрану настолько, что срабатывает переключение. Поскольку пружина может сжиматься дальше, возможен перебег.

Пружинные мембранные переключатели обычно используют второе устройство для создания дополнительной силы; Обычно это вторая винтовая пружина, но также использовались изгибающиеся резиновые втулки, например, в Fujitsu Libertouch. Пружина для вазы Omron использует единственную металлическую пружину.

См .: Пружинные мембранные переключатели.

Зубец над мембраной

Зубец над мембраной или одиночная пружина над мембраной (в зависимости от вашего определения «пружины») — более дешевая альтернатива пружине через мембрану.Роль редуктора движения изменена с винтовой пружины на плоский пластмассовый выступ. Эти зубцы не дискретны; они являются частью того же молдинга, что и пластина, которая удерживает ползунки или удерживает встроенные колпачки для клавиш. В этих клавиатурах возвратная пружина находится над зубцом; при нажатии клавиши зубец перемещается вниз пропорционально с меньшей скоростью, чем переключатель, до тех пор, пока он не прижимает мембраны к закрытию.

См .: Мембранные переключатели зубчатого типа.

Удар по мембране

Пружинные переключатели с мембраной плавно увеличивают усилие, воздействующее на мембрану.Вместо этого удары молотком по мембране наносят удар по мембране. Этот термин звучит неправильно, так как он обычно используется для обозначения переключателей IBM с изгибающейся пружиной, в которых для обеспечения удара используется небольшая плоская лопасть. Однако переключатель Acer концентрирует усилие в небольшой круглой области на конце поворотной планки, которая удерживает нижний конец возвратной пружины. Точная специфика операции не изучена.

См .: Мембранные переключатели с молотком.

Список литературы

1. ↑ Разговор с Д’Мило Халлербергом

См. Также

Принципы поддерживаемой жидкой мембраны

и его практики: краткий обзор

Настоящая статья о поддерживаемой жидкой мембране (SLM) касается общих принципов и приложений, а также характеристик SLM для транспортировки в гору.Жидкостная экстракция с поддерживаемой жидкой мембраной — одна из лучших альтернативных и многообещающих технологий извлечения ионов металлов из растворов по сравнению с другими процессами гидрометаллургического разделения. Подробно обсуждаются основные особенности технологии поддерживаемой жидкой мембраны (SLM), такие как одновременная экстракция и отгонка, низкий уровень растворителей, экономичность процесса, высокая эффективность, меньший расход экстрагента и эксплуатационные расходы. Поддерживаемая жидкая мембрана из полых волокон обеспечивает большую площадь поверхности раздела фаз для достижения максимального потока металла.Также обсуждалось использование различных органических экстрагентов для SLM.

1. Введение

В гидрометаллургии используется несколько традиционных методов для удаления и извлечения тяжелых металлов из водных растворов. Эти методы включают химическое осаждение [1], обратный осмос [2], адсорбцию [3], ионный обмен [4], процессы экстракции растворителем [5] и так далее. У этих методов есть свои собственные ограничения, такие как низкая эффективность, чувствительные условия эксплуатации, производство вторичного ила, высокие капитальные и эксплуатационные затраты, и, кроме того, утилизация является дорогостоящим делом [6, 7].Следовательно, для преодоления этих трудностей требуются более эффективные и экономичные методы удаления и восстановления. Из всех этих методов исследователи уделяют значительное внимание жидкой мембране (ЖМ) для удаления и извлечения тяжелых металлов из водных растворов. Некоторые из явных преимуществ LM по сравнению с традиционными методами разделения: низкие капитальные и эксплуатационные затраты, низкий расход энергии и растворителя, высокие коэффициенты концентрации и высокие потоки [8].

Методы мембранного разделения, а именно микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ и т. Д., Используются в промышленных масштабах для отделения различных компонентов от растворов [2, 5, 9–11].Во всех процессах мембранного разделения используемая мембрана в основном представляет собой тонкую пленку и пористую природу, которая действует как полупроницаемый барьер, позволяющий одним компонентам транспортироваться, а другим — отклоняться. В зависимости от сырья и процесса продукт может проникать через мембрану или отводиться через нее. В последние годы этим процессам мембранного разделения уделяется большое внимание из-за их энергоэффективности. Такой типичный процесс мембранного разделения с поведением переноса растворенных веществ и растворителей в сырье, а также в пермеате и мембранной фазе показан на рисунке 1.Все процессы мембранного разделения зависят от размера молекулы, заряда и плотности заряда и не обладают селективностью [9, 11] для какого-либо конкретного иона.

Поддерживаемый жидкий мембранный процесс применяется для извлечения / отделения / удаления ионов ценных металлов из различных источников. Это одна из многообещающих технологий, обладающих такими привлекательными характеристиками, как высокая селективность и объединение экстракции и отпарки в одну стадию. Он также действует на неравновесные массообменные характеристики, где разделение не ограничивается условиями равновесия.Можно избежать таких ограничений, как соотношение водной / органической фаз, эмульгирование, затопление и пределы загрузки, разделение фаз, большой запас растворителя и т. Д. [11]. Поддерживаемые жидкие мембраны (SLM) находят применение как в промышленных, так и в аналитических областях для разделения, концентрирования и очистки сточных вод [8–13]. Таким образом, технология SLM рассматривается как привлекательная альтернатива традиционным установкам для разделения и концентрирования ионов металлов в гидрометаллургическом процессе [11–16].

2. Жидкая мембрана на подложке: в целом

Жидкая мембрана образована тонким слоем органической фазы (обычно с растворенными реагентами) между двумя водными фазами разного состава. Этот тонкий слой органической фазы может быть иммобилизован на подходящем инертном микропористом носителе, который, когда он помещается между двумя водными растворами, называется жидкой мембраной на носителе (SLM). В этом методе трехфазной экстракции аналиты извлекаются из непрерывно протекающей водной пробы через жидкую органическую фазу в другую, обычно временно застойную водную фазу [12–16, 19–26].

Жидкая мембрана (ЖМ) — это относительно новая и перспективная система разделения, состоящая из жидкой пленки, через которую происходит селективный массоперенос газов, ионов или молекул посредством процессов проникновения и переноса. Благодаря своим преимуществам перед твердыми мембранами и экстракцией растворителем [27, 28], LM стал предметом интенсивных исследований во всем мире с момента его изобретения Ли и его коллегами в 1960-х годах [29]. Для разделения ионов металлов используются различные типы жидких мембран: (i) эмульсионные жидкие мембраны (ELM), (ii) жидкие мембраны (BLM) и (iii) жидкие мембраны на подложке (SLM).Жидкая эмульсионная мембрана и жидкие мембраны без опоры представляют собой жидкую мембрану без опоры, а жидкостную мембрану с плоским листом и жидкостную мембрану из полых волокон поддерживают жидкую мембрану. В поддерживаемых жидких мембранах в качестве твердой подложки используются микропористые пленки.

SLM — это LM недисперсного типа, мембранная фаза которого иммобилизована в порах пористого полимера. Полимерная подложка, которая обычно состоит из микропористых гидрофобных полимеров, не играет активной роли в разделении, но обеспечивает структурную поддержку мембранной фазы (органических экстрагентов), которая является активным компонентом разделения [30].Эти мембраны могут быть выполнены в виде плоского листа или цилиндрического типа (чтобы получить максимальную площадь поверхности), в которых мембранная жидкость не только остается на своей поверхности, но также позволяет мембранной жидкости проникать в ее поры. В зависимости от размера, формы, площади поверхности и областей применения поддерживаемые жидкие мембраны можно разделить на основные классы, а именно, жидкие мембраны на основе плоских листов (FSSLM) и жидкие мембраны на основе полых волокон (HFSLM).

2.1. Жидкая мембрана на основе плоского листа (FSSLM)

Жидкая мембрана на основе плоского листа использует микропористую твердую основу для жидкой мембраны и является самой простой формой жидкой мембраны. Твердая подложка пропитана экстрагентом и зажата между двумя полуячейками с помощью прокладок, образуя два отсека (рис. 2). Одно отделение предназначено для исходного раствора, а другое — для раствора для стрипов. Обе фазы перемешивают механическими мешалками.

2.2. Жидкая мембрана на опоре из полых волокон (HFSLM)

В жидкой мембране на опоре из полых волокон модуль из полых волокон используется для извлечения ионов металлов. Внешняя ячейка модуля представляет собой единственный непористый материал, через который раствор, находящийся внутри, не может транспортироваться. Внутри оболочки множество тонких волокон упаковано красивыми аккуратными рядами (рис. 3) [17]. Исходная фаза проходит через волокна, а принимающая фаза через оболочку с помощью насосов.

3.Компоненты, используемые в поддерживаемом жидкостном мембранном разделении

3.1. Подложки

Твердая подложка в LM представляет собой полимер гидрофобной / гидрофильной природы, который может быть гетерогенным или гомогенным, симметричным или асимметричным по своей структуре и может быть либо нейтральным, либо нести положительные или отрицательные заряды, либо и то, и другое. Он включает в себя множество материалов и структур в зависимости от его использования. Но SLM, в частности материал носителя, должен быть гидрофобным по природе, чтобы он мог удерживать органический растворитель в порах мембраны за счет капиллярного действия.Обязательным условием выбора материала носителя является то, что он должен быть термически и химически стабильным при воздействии фаз подачи и приема, а также пропитывающих растворителей. Существует ряд подходящих материалов-носителей для приготовления жидких мембран на подложках, и они коммерчески доступны в форме пленок или трубчатых форм [27].

Полимеры, такие как ПТФЭ, полипропилен и полисульфоны (повторяющиеся единицы -R – SO ₂ –R′–, где R и R ′ могут быть моно- и бисфенильными или феноксигруппами) обычно используются для поддерживаемых жидких мембран.Полимерные пленки должны обеспечивать оптимальный баланс между стабильностью мембраны и потоком растворенных веществ в диапазоне микрофильтрации, то есть 0,1–10 мкм м [11]. Пленочные материалы также доступны в виде композитных мембран, в которых пленки ламинированы из грубого материала и часто из того же полимера [31].

Мембраны изготавливаются по запатентованному процессу, в котором непроницаемая пленка из ПТФЭ превращается в расширенную и механически более прочную пленку. Эта пленка состоит из множества небольших узелков, соединенных между собой массой очень тонких фибрилл.Размер пор такой мембраны можно изменять путем тщательного контроля процесса.

Полипропиленовые пленки доступны от cleanse corporation под торговым названием Celgard и производятся многоступенчатым процессом, включающим экструзию, отжиг и растяжение изотактического полипропилена, чтобы вызвать образование удлиненных пор. Спецификации Celgard-2500 и Celgard-2400 были недавно описаны, и эти пленки имеют требовательное применение для извлечения тяжелых металлов в гидрометаллургических процессах [32].Полипропиленовые мембраны в виде трубок также производятся методом термической инверсии фаз [33].

Мембраны из полисульфона также получают способом инверсии фаз, в котором полисульфон смешивают с растворителем с образованием раствора. Мембрану отливают или формуют в случае полого волокна, и растворитель удаляют испарением, осаждением и отжигом. Получаемые волокна асимметричны, с очень мелкими порами внутри просвета волокна [33, 34].

3.2. Экстрагенты

Экстрагент, используемый для жидкой мембраны на носителе, в основном представляет собой органический растворитель, который был выбран на основе селективности компонентов, присутствующих в исходных фазах.Эта органическая фаза поддерживается твердой подложкой и действует как иммобилизованная фаза. Химия переноса ионов металлов через поддерживаемую жидкую мембрану такая же, как и для жидкостно-жидкостной экстракции, и большинство используемых экстрагентов знакомы химикам, занимающимся жидкостно-жидкостной экстракцией. Экстракции классифицируются как (i) экстракция путем образования соединения, (ii) экстракция путем образования ионных пар и (iii) экстракция путем сольватации с точки зрения задействованного механизма экстракции.

Экстракция путем образования соединений .Общий механизм экстракции для экстракции путем образования соединений:

где -валентный катион, RH представляет собой одноосновную кислоту, а столбик представляет собой органические или мембранные фазы. Наиболее важной характеристикой реакции является степень извлечения соответствующего экстрагента при определенной концентрации.

Экстрагенты, используемые для экстракции путем образования соединений, могут быть хелатирующими, такими как LIX 84-I, LIX 64N, LIX 62N, LIX 860 и так далее, или могут быть кислыми, такими как D2EHPA, PC88A, Cyanex 272 (производные фосфорной кислоты). и так далее, [14–16, 19–22].Эти экстрагенты хорошо знакомы в гидрометаллургическом процессе экстракции / разделения различных ионов металлов, то есть Cu, Zn, Co, Ni, Fe, Mn, Mo (VI) и т. Д., Из щелока от выщелачивания (полученного из первичного / вторичные ресурсы) [7, 8, 15, 16, 27].

Извлечение ионно-парным образованием . Из-за основного свойства аминных компонентов неорганические компоненты в растворе могут быть извлечены ионной парой. Экстрагенты на основе амина во время реакции образования ионной пары действуют двумя способами.Первоначально в форме свободного основания они способны извлекать кислоту из водного раствора, а затем посредством реакции анионного обмена эти амины извлекают ионы металлов. Экстрагенты Аламин-336, Аликват-336, Аламин-304 и др. Используются в процессе SLM для извлечения Mo, Cr, V и др. Из хлоридных растворов [8, 35–37]:

где = алкил или.

Извлечение сольватацией . Сольватирующие экстрагенты имеют слабоосновную природу и, таким образом, они извлекают либо нейтральные комплексы металлов, либо кислоты, образуя сольват.Он включает краун-эфиры, которые представляют собой циклический полиэфир. Эти краун-эфиры являются наилучшими экстрагентами для экстракции щелочных или щелочноземельных металлов, и они могут быть разработаны так, чтобы демонстрировать селективность в отношении одного щелочного металла по сравнению с другим. Но эти краун-эфиры не применялись в SLM из-за их высокой стоимости и высокой растворимости в воде. В процессе экстракции нейтральный краун-эфир реагирует с ионом металла с образованием заряженного комплекса. Предлагаемая химическая реакция представлена ​​в:

Но другие экстрагенты, такие как TOPO, TBP, MIBK и т. Д., Наиболее часто используются для извлечения ценных ионов драгоценных металлов, таких как Au, методом SLM [24, 25, 36].

3.3. Разбавители

Разбавители обычно используются для приготовления различных концентраций органических экстрагентов, используемых для экстракции иона металла. Природа предпочтительных разбавителей такая же, как и для процесса экстракции растворителем, поэтому разбавители должны иметь высокую диэлектрическую проницаемость, низкую вязкость, должны быть дешевыми и так далее. Однако основными требованиями к составу мембраны являются снижение вязкости растворителя, которая приводит к диффузии растворенного комплекса внутри мембраны.Влияние разбавителей на извлечение металлов весьма существенно, поскольку между разбавителем и экстрагентом существуют как физические, так и химические взаимодействия. Разбавители, а именно керосин, ксилол, толуол, гексан, циклогексан и т. Д., Обычно используются в гидрометаллургических процессах [38].

В этом процессе мембрана часто формируется путем иммобилизации подходящего экстрагента в порах полимерного носителя. Образованный таким образом SLM помещается между фазой подачи и отгонкой, и различные стадии, такие как экстракция, отгонка и регенерация экстрагента, объединяются в одну стадию [11, 39, 40].Таким образом, жидкий мембранный процесс можно рассматривать как усовершенствованный вариант традиционного процесса экстракции растворителем. SLM устраняет ограничение равновесия, присущее экстракции растворителем, и делает экономически целесообразным использование специально разработанных дорогостоящих экстрагентов.

В целом процесс массопереноса в процессе SLM состоит из семи важных этапов. (1) Диффузия ионов металлов из основной массы исходной фазы на внутреннюю поверхность мембраны. (2) Диффузия ионов водорода из внутренней поверхность мембраны к основной части питающей фазы.(3) При достижении границы раздела фаз питающей мембраны ионы металла считаются двухвалентными. Тогда общая химическая реакция может быть представлена, как указано в (1). (4) Диффузия комплекса от внутренней к внешней поверхности мембранной фазы. Снова по достижении границы раздела фаз мембрана-полоска происходит реакция полоски, регенерирующая носитель и высвобождающие ионы металла. (5) Диффузия регенерированного носителя обратно на внутреннюю поверхность мембраны. (6) Диффузия высвобожденного металла ионы с внешней поверхности мембраны в объемную фазу ленты.(7) Диффузия ионов водорода из основной массы стрип-фазы к внешней поверхности мембранной фазы.

5. Транспортировка ионов металлов (II) через SLM

Транспортировка металла из исходной фазы в полосовую фазу с помощью поддерживаемой жидкой мембраны в этой исследуемой системе представляет собой сопряженный противоточный транспорт. По этому механизму M ^{n +} и H ⁺ перемещаются путем диффузии в противоположном направлении через мембрану посредством носителя RH [41]. Транспортировка иона лития, в частности, из исходной фазы в стрип-фазу, где обе фазы разделены жидкой мембраной, поддерживаемой соответствующим носителем, действующим в качестве барьера, показана на Фигуре 4 [18].

На границе питающий раствор-мембрана носитель реагирует с H ⁺ и высвобождает его с образованием комплекса. Комплекс диффундирует через мембрану к границе раздела мембрана-полоска раствора, где он вступает в реакцию, высвобождая при этом молекулу-носитель. Затем RH регенерируется и «перемещается» обратно к интерфейсу подачи, и процесс начинается снова. Если существует градиент протонов (такой, что), то они будут диффундировать через мембрану против градиента их концентрации [41, 42].

Общий механизм экстракции, с помощью которого ион валентного металла извлекается из водной фазы с использованием производного фосфорной кислоты в качестве экстрагента, можно записать, как указано в (1), и исходя из которого константа экстракции () может быть записана как функция молярной при условии, при которой ионная сила водного раствора постоянна.

где коэффициент распределения,.

Таким образом,

Перенос частиц происходит из-за градиента протонного потенциала (движущей силы процесса), существующего между двумя противоположными сторонами поддерживаемой жидкой мембраны.Молярные потоки ионов через мембрану со стороны подачи на сторону полосы можно определить, применив следующее:

Поток ионов металлов через мембрану в предположении, что он следует первому закону Фика [43], определяется выражением

То есть, если комплекс разрушается на стороне мембраны сразу после достижения этой полосы, снижая концентрацию внутри мембраны, то (7) становится

В этом случае и (9) становится

Коэффициент диффузии через уравнение Чанга-Уилки равен

где — вязкость органической фазы, — температура, — постоянная величина.

С учетом значения из (10), (11) принимает вид

Для конкретной мембраны , , и являются константами, поэтому

Логарифмируем (13)

можно сделать вывод, что поток «» прямо пропорционален рабочей температуре, концентрации носителя , концентрации металла в исходном растворе и обратно пропорционален вязкости жидкой мембраны и концентрации кислоты.Коэффициент проницаемости [38] мембраны, определяется как

Две или более разновидностей ионов металлов, присутствующих в исходном растворе, могут быть разделены, если их значения коэффициента проницаемости различны. Коэффициент разделения определяется следующим образом:

где и — потоки основного и второстепенного транспортных компонентов соответственно, и — концентрация ионов металлов (исходных) исходных растворов.

6. Преимущества и недостатки поддерживаемой жидкой мембраны

Несмотря на высокую эффективность удаления ионов металлов различными методами, такими как химическое осаждение [44], коагуляция-флокуляция [45], флотация [46], мембранная фильтрация [47– 49] и биосорбции [50–58], извлечению удаленных тяжелых металлов с помощью этих методов уделяется мало внимания.Удаление и извлечение тяжелых металлов из водных растворов возможно с помощью таких методов, как экстракция растворителем (SX), ионный обмен и электрохимическая обработка, но процесс извлечения обычно выполняется в отдельной установке путем элюирования подходящими реагентами [6]. Метод SX, по-видимому, является одним из хорошо зарекомендовавших себя методов, который широко используется в промышленности для удаления и извлечения тяжелых металлов из водных растворов [41, 59]. Тем не менее, в последние годы наблюдается растущий спрос на использование SLM вместо SX из-за его уникальной конфигурации, которая предлагает несколько замечательных преимуществ, которые подробно обсуждаются.

6.1. Процессы экстракции и отпарки в одной установке

Способность SLM облегчать массоперенос между несмешивающимися фазами приводит к возможности объединения того, что обычно является отдельными стадиями процесса в SX, то есть процессы экстракции и отпарки, в единый блок [42] . Эта комбинация позволяет одновременно экстрагировать и отделять компоненты из водного сырья в фазы мембраны (органической жидкости) и, наконец, в водную фазу десорбции в одну стадию.Максимальная движущая сила может быть достигнута при такой комбинации, и использование многоступенчатых и противоточных процессов, что является неизбежной чертой классического SX, не требуется [60]. Объединяя процессы экстракции и отпарки в одном устройстве, LM становится менее сложным, меньшим по размеру, более дешевым и более энергосберегающим, чем классические системы SX [61].

6.2. Характеристика транспортировки в гору

В процессе SX окончательное разделение ограничивается условиями равновесия [60].Но LM, который объединяет процессы экстракции и отгонки в одну стадию, вызывает неравновесный массоперенос, то есть восходящий перенос, при котором растворенные вещества могут перемещаться из растворов с низкой концентрацией в растворы с высокой концентрацией, и окончательное разделение не ограничивается условиями равновесие [62]. Venkateswaran et al. [59] сообщили о характеристиках подъема в гору, демонстрируемых системой LM при удалении и извлечении Cu (II), и заявили, что коэффициент концентрации более пяти может быть легко достигнут.Это открытие согласуется с данными Венкатешварана и Паланивелу [63], которые исследовали перенос Pb (II) через аналогичную систему LM.

6.3. Высокая межфазная площадь на единицу объема

SLM типа полого волокна имеет тенденцию обеспечивать гораздо более высокую межфазную площадь на единицу объема для массопереноса, чем колонки SX, особенно в недисперсном SLM, где использование пористой мембранной опоры может обеспечить до нескольких порядков величина межфазной поверхности на единицу объема выше, чем в классических системах SX [64].Эта высокая межфазная площадь на единицу объема SLM помогает повысить эффективность его процесса [61], а также уменьшить необходимый объем оборудования для данного разделения, который иногда может быть более чем в пятьсот раз меньше, чем у классических систем SX. [64].

6.4. Низкие потери растворителя

Поскольку в SLM нет уноса органических растворителей, потери растворителя намного меньше [60]. Но растворитель все же может быть потерян из-за растворимости органической фазы в водной фазе [60].

6.5. Низкий запас растворителей

Поскольку растворитель, используемый в SLM, является только краткосрочным посредником, его эффективность экстракции не имеет большого значения. Количество растворителя, необходимого для SLM, намного меньше, чем для обычных систем SX. В SLM, например, 10 см ³ растворителя достаточно для пропитки 1 м ² мембраны толщиной 20 мкм м и пористостью 50% [27]. Небольшой запас растворителя в сочетании со значительно более низкими потерями растворителя приводит к гораздо более низким затратам на растворитель, чем у SX.Для SLM можно использовать очень дорогие растворители. Также большее количество нерастворимых инертных и безвредных органических жидкостей может использоваться в качестве промежуточной жидкости, содержащей лишь небольшое количество высокоселективных носителей.

6.6. Отсутствие ограничений по загрузке и затоплению

Для LM без дисперсии, где разделение выполняется легко без фазового диспергирования, например SLM; загрузку каждой жидкой фазы в таком LM можно регулировать независимо без каких-либо ограничений, сохраняя при этом одинаковую площадь поверхности раздела на единицу объема при высоких и низких нагрузках [27, 60].Это свойство особенно полезно в тех случаях, когда требуется мембрана к водному сырью или мембрана к водной полосе, соотношение фаз очень высокое или очень низкое [64]. В то время как традиционные колонки SX всегда подвергаются затоплению при высоких расходах и без нагрузки при низких расходах [60].

6.7. Эффективен в применении по сравнению с другими методами жидких мембран

BLM — одна из простейших форм системы LM, которой легко манипулировать, но при этом она обеспечивает хорошую стабильность мембраны.Однако низкий поток BLM обусловлен его небольшой удельной площадью поверхности раздела и длинным путем транспортировки растворенных веществ, затрудняющих его применение в реальных системах разделения [11, 30]. Кроме того, использование большого количества органических растворителей (мембранных жидкостей) увеличивает капитальные затраты и затраты на обслуживание, а также представляет серьезную угрозу для окружающей среды в случае потери растворителя, особенно когда используемый растворитель является токсичным по своей природе. Следовательно, применение BLM ограничено только лабораторными исследованиями, такими как изучение кинетики процессов массопереноса и механизмов реакций [11].С другой стороны, ELM обеспечивает самый высокий поток из-за его чрезвычайно высокой межфазной поверхности. Также коэффициент концентрации очень высок из-за относительно небольшого объема раствора для реэкстракции, используемого в крайне необратимой системе. Но, к сожалению, нерешенные трудности со стабильностью эмульсии и другие недостатки, такие как закупорка корма и воды, вторичное эмульгирование и необходимость контроля многих параметров, снижают селективность процесса. SLM, напротив, представляет собой непрерывный процесс, который имеет тенденцию давать более предсказуемые, надежные и повторяющиеся результаты, чем одно- и трехэтапные пакетные процессы BLM и ELM, соответственно, для которых масштабирование затруднено и неопределенно [11].

С другой стороны, поддерживаемые жидкие мембраны также имеют несколько недостатков (см. Ниже).

6,8. Недостатки SLM

(1) Нестабильность поддерживаемой жидкой мембраны: несмотря на количество применений SLM и его потенциал, такой как высокая селективность SLM и эффективное разделение желаемого компонента иона металла или органических частиц, при масштабировании также встречаются некоторые недостатки увеличить его эксплуатацию в промышленных масштабах. Основная проблема редких применений SLM в промышленных масштабах связана с нестабильностью мембраны с точки зрения длительной работы [65], что приводит к снижению потока растворенных веществ и селективности мембраны [66].Происходит потеря растворителя из поддерживающей мембраны в результате испарения или растворения / диспергирования в соседних фазах [67]. С другой стороны, органические растворители, которые используются в качестве твердой подложки, обычно летучие по природе и обладают некоторыми токсическими эффектами. Таким образом, летучесть растворителя увеличивается, что впоследствии вызывает его потерю и делает SLM более нестабильным. Токсичность, вызываемая этими летучими растворителями, никогда не бывает желательной по очевидным причинам.Следовательно, мембраны имеют ограниченный срок службы, и, следовательно, необходимо учитывать стоимость периодической замены мембраны при сравнении мембранного процесса с обычными процессами экстракции растворителем. (2) Мембрана оказывает другое сопротивление массопереносу, которое связано с самой мембраной. Однако это сопротивление не всегда важно, и можно предпринять шаги для его минимизации. (3) Отсутствие исследований: мембранная технология является новой технологией, и до сих пор по ней проводится меньше исследований по сравнению с другими гидрометаллургическими процессами.

Изучив несколько преимуществ и несколько недостатков, SLM привлекает внимание многих заинтересованных работников как из академических кругов, так и из промышленности для разнообразных приложений. Некоторые из приложений обсуждаются в следующем разделе.

7. Возможное использование поддерживаемой жидкой мембраны

Поддерживаемое использование жидкой мембраны еще не нашло коммерческого применения. Мембранный перенос различных растворенных веществ был изучен, и здесь было продемонстрировано его потенциальное использование в технологическом процессе.Депрессивное состояние мировой экономики в последние годы не способствовало инвестициям в новые технологии добычи.

7.1. Гидрометаллургический процесс и переработка отходов

Использование поддерживаемых жидких мембран для разделения и концентрирования ионов металлов привлекает значительное внимание за последние три десятилетия из-за таких характеристик, как простота эксплуатации, высокая селективность, низкие эксплуатационные расходы и т. Д. [40] . SLM используется для извлечения металлов из промышленных технологических потоков не только потому, что металлы имеют ценность, но и для удовлетворения все более жестких нормативных требований.Имеется ряд литературных источников по извлечению металла с использованием мембранных контакторов. Авторы сообщают об использовании мембранных контакторов для одновременного извлечения металлов, таких как Cu, Zn и Ni, и анионов, таких как Cr (VI), Hg и Cd, соответственно, из загрязненных сточных вод [68].

Процесс с поддерживаемой жидкой мембраной был испытан в пилотном масштабе для извлечения меди и урана из щелоков от сульфатного выщелачивания, для извлечения урана из влажных фосфорных кислот и недавно для извлечения цинка из отработанных щелоков [16, 37] .Стоимость добычи урана сравнивалась исходя из минимальных мощностей завода для рентабельной деятельности. Извлечение урана из щелока кислотного сульфатного выщелачивания было исследовано с использованием процесса с поддерживаемой жидкой мембраной. Эффективность процесса с поддерживаемой жидкой мембраной была изучена в ходе длительных полевых испытаний [37]. Медь была извлечена из кислого раствора сульфата в лабораторных условиях в ходе коротких полевых испытаний [69]. Однако процесс с поддерживаемой жидкой мембраной может оказаться более привлекательным для небольшой установки по извлечению ценных металлов из разбавленных щелоков от выщелачивания.Процесс SLM может способствовать снижению загрязнения окружающей среды металлообрабатывающей промышленностью [4]. Применение SLM зависит от наличия более дешевых поддерживающих материалов, предпочтительно трубчатой ​​формы (жидкие мембраны из полых волокон), и демонстрации длительного эффективного срока службы мембраны. Модули из полого волокна обычно дороже, но они предлагают гораздо большую площадь поверхности на единицу объема модуля — до 500 м ^–1 . Имеющиеся в продаже модули могут быть достаточно большими и иметь площадь мембраны до 220 м ² [17].

Селективное проникновение плутония ясно продемонстрировано на реальных отработанных растворах, содержащих другие продукты деления, такие как Cs-137, Ru-106 и Eu-154, и было возможно достичь эффективного разделения Pu в присутствии продуктов деления. Это выгодно в системе HFSLM для обработки реальных потоков отходов с целью извлечения Pu (IV) из кислых отходов [70]. Октил (фенил) -N, N-диизобутилкарбамоилметилфосфиноксид (CMPO), смешанный с TBP, нанесенным на инертную матрицу, способен сорбировать все альфа-излучающие нуклиды и продукты деления в их гексатетра- и трехвалентном состоянии, оставляя отходы, содержащие в основном это β -излучатели ⁹⁰ Sr и ¹³⁷ Cs со следовыми количествами ¹⁰⁶ Ru и ¹²⁵ Sb [71].Система генератора была разработана с использованием экстрагента 2-этилгексил-2-этилгексилфосфоновой кислоты (эквивалент KSM-17 PC 88A), нанесенного на мембрану из политетрафторэтилена (ПТФЭ); Система генератора была разработана для получения 90 Y без носителя из 90 Sr, присутствующего в высокоактивных отходах (ВАО) процесса Purex [72].

7.2. Очистка сточных вод

Жидкая мембрана на опоре использовалась для удаления фенолов и аммиака из сточных вод, и были проведены обширные экспериментальные исследования [73].Удаление этих загрязняющих веществ из сточных вод продиктовано экологическими ограничениями, и есть стимул снизить стоимость очистки воды, которая обычно проводится биологически, хотя для удаления фенола можно использовать адсорбцию смол [59]. Разделение и извлечение меди [35, 74], цинка [15, 16], никеля [20, 21], драгоценных металлов [75, 76], редкоземельных металлов [36, 77, 78], щелочных металлов [18], и так далее, из водных растворов с использованием SLM были тщательно изучены.

Жидкая мембрана на подложке — это многообещающая и потенциальная технология, ведущая к ее многочисленным применениям, особенно в процессе гидрометаллургической сепарации.Благодаря нескольким преимуществам, таким как (i) простота эксплуатации, (ii) отсутствие фазового загрязнения, (iii) низкое энергопотребление, (iv) высокая селективность и (v) низкие эксплуатационные факторы, это рассматривается как один подходящих альтернативных процессов к существующему традиционному процессу разделения в последние дни. Кроме того, поддерживаемая жидкая мембрана (SLM) имеет преимущество перед другими мембранными процессами в отношении ее высокой селективности и низкого использования энергии и была предметом ряда недавних исследований по отделению ионов металлов от промышленных щелоков / сточных вод / стоков. и так далее, используя различные экстрагенты.Чистое отделение ионов металлов от водного раствора, содержащего более одного компонента, может быть достигнуто методом SLM. В разделительной науке и технике существует широкий спектр применения поддерживаемых жидких мембран; однако из-за недостаточного внимания исследователей его использование еще не нашло коммерческого применения.

Сокращения

Подстрочный индекс

2

металл

Благодарность

Автор благодарит принимающий институт, Корейский институт геонаук и минеральных ресурсов (KIGAM), Тэджон, Республика Корея.

5.1C: Текучесть мембраны — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Ключевые моменты
2. Ключевые термины
3. Текучесть мембраны

Мозаичная природа мембраны, ее фосфолипидный химический состав и присутствие холестерина способствуют текучести мембраны.

Задачи обучения

• Объяснить функцию текучести мембран в структуре клеток

Ключевые моменты

• Мембрана жидкая, но при этом довольно жесткая и может лопнуть при проникновении внутрь или при попадании в клетку слишком большого количества воды.
• Мозаичный характер плазматической мембраны позволяет очень тонкой игле легко проникать в нее, не вызывая ее разрыва, и позволяет ей самоуплотняться при извлечении иглы.
• Если насыщенные жирные кислоты сжимаются при понижении температуры, они давят друг на друга, образуя плотную и довольно жесткую мембрану.
• Если ненасыщенные жирные кислоты сжимаются, «изгибы» на их хвостах отталкивают соседние молекулы фосфолипидов, что помогает поддерживать текучесть мембраны.
• Соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот определяет текучесть мембраны при низких температурах.
• Холестерин действует как буфер, препятствуя снижению текучести при низких температурах и препятствуя увеличению текучести при высоких температурах.

Ключевые термины

• фосфолипид : любой липид, состоящий из диглицерида в сочетании с фосфатной группой и простой органической молекулой, такой как холин или этаноламин; они являются важными составляющими биологических мембран
• текучесть : мера степени текучести чего-либо.Величина, обратная его вязкости.

Текучесть мембраны

Есть несколько факторов, которые приводят к текучести мембраны. Во-первых, мозаичность мембраны помогает плазматической мембране оставаться жидкой. Интегральные белки и липиды существуют в мембране как отдельные, но слабо связанные молекулы. Мембрана не похожа на воздушный шар, который может расширяться и сжиматься; скорее, он довольно жесткий и может лопнуть, если в него проникнуть или если ячейка впитает слишком много воды. Однако из-за своей мозаичности очень тонкая игла может легко проникнуть в плазматическую мембрану, не вызывая ее разрыва; мембрана будет течь и самоуплотняться при извлечении иглы.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Текучесть мембраны : Плазматическая мембрана представляет собой жидкую комбинацию фосфолипидов, холестерина и белков. Углеводы, прикрепленные к липидам (гликолипидам) и белкам (гликопротеинам), выходят из обращенной наружу поверхности мембраны.

Второй фактор, который приводит к текучести, — это природа самих фосфолипидов. В своей насыщенной форме жирные кислоты в фосфолипидных хвостах насыщены связанными атомами водорода; между соседними атомами углерода нет двойных связей.В результате хвосты получаются относительно прямыми. Напротив, ненасыщенные жирные кислоты не содержат максимальное количество атомов водорода, хотя они действительно содержат некоторые двойные связи между соседними атомами углерода; двойная связь приводит к изгибу цепочки атомов углерода примерно на 30 градусов. Таким образом, если насыщенные жирные кислоты с их прямыми хвостами сжимаются при понижении температуры, они давят друг на друга, образуя плотную и довольно жесткую мембрану. Если ненасыщенные жирные кислоты сжаты, «изгибы» в своих хвостах отталкивают соседние молекулы фосфолипидов, сохраняя некоторое пространство между молекулами фосфолипидов.Это «локальное пространство» помогает поддерживать текучесть мембраны при температурах, при которых мембраны с хвостами насыщенных жирных кислот в их фосфолипидах «замерзают» или затвердевают. Относительная текучесть мембраны особенно важна в холодных условиях. Холодная среда имеет тенденцию сжимать мембраны, состоящие в основном из насыщенных жирных кислот, что делает их менее текучими и более восприимчивыми к разрыву. Многие организмы (например, рыба) способны адаптироваться к холоду, изменяя долю ненасыщенных жирных кислот в своих мембранах в ответ на понижение температуры.

У животных третьим фактором, удерживающим мембранную жидкость, является холестерин. Он расположен рядом с фосфолипидами в мембране и имеет тенденцию ослаблять воздействие температуры на мембрану. Таким образом, холестерин действует как буфер, не позволяя более низким температурам препятствовать текучести и предотвращая чрезмерное повышение текучести при высоких температурах. Холестерин расширяет в обоих направлениях диапазон температур, при котором мембрана является соответственно текучей и, следовательно, функциональной.Холестерин также выполняет другие функции, такие как организация кластеров трансмембранных белков в липидные рафты.

ЛИЦЕНЗИИ И АТРИБУЦИИ

CC ЛИЦЕНЗИОННЫЙ КОНТЕНТ, ПРЕДЫДУЩИЙ РАЗДЕЛ

• Кураторство и пересмотр. Предоставлено : Boundless.com. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ, СПЕЦИАЛЬНАЯ АТРИБУЦИЯ

• Колледж OpenStax, компоненты и структура.28 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest/#tab-ch05_01_01 . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура. 28 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest/#tab-ch05_01_01 . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура.28 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest/#tab-ch05_01_01 . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44415/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• рецептор. Источник: : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/receptor . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

Плазматическая мембрана

• . Источник: : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/plasma_membrane . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Иллюстрация мембраны клетки au00a0Eukaryoticu00a0. Источник : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Cell_me…_diagram_4.svg . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Биология. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• гидрофобный. Источник: : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/hydrophobic . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• амфифильный. Источник: : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/amphiphilic . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• гидрофильный. Источник: : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/hydrophilic . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Иллюстрация мембраны клетки au00a0Eukaryoticu00a0. Источник : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Cell_me…_diagram_4.svg . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, компоненты и структура.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_01.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология. 29 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_03.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_04.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_02.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• текучесть. Источник: : Викисловарь. Адрес: : en.wiktionary.org/wiki/fluidity . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• фосфолипид. Источник: : Викисловарь. Адрес: : http://en.wiktionary.org/wiki/phospholipid . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Иллюстрация мембраны клетки au00a0Eukaryoticu00a0. Источник : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Cell_me…_diagram_4.svg . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, компоненты и структура. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_01.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Биология.29 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…ol11448/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_03.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура.16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_04.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура. 16 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest…e_05_01_02.jpg . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, компоненты и структура.28 октября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m44416/latest/#fig-ch05_01_03 . Лицензия : CC BY: Attribution

.