Qu'est-ce qu'une technique membranaire ?
Un procédé pour un transport sélectif et contrôlé entre deux phases séparées par une membrane.
À quoi servent les techniques membranaires ?
À concentrer, purifier ou fractionner un mélange.
Qu'est-ce qu'une membrane perméselective ?
Une interphase contrôlant sélectivement le transfert entre deux milieux.
Comment s'effectue le transport membranaire ?
Par diffusion ou convection sous une force motrice.
Quelle force motrice est notamment utilisée pour le transport membranaire ?
Une différence de pression transmembranaire.
Quels types de membranes existent selon leur état et structure ?
Solide poreux ou dense, liquide ou gel, homogène ou composite, neutre ou chargée.
Quelle est la plage d'épaisseur des membranes ?
De 100 nm à environ 1 cm.
Qu'impose la filtration tangentielle par rapport à la filtration frontale ?
La filtration tangentielle limite l'accumulation de particules et permet un fonctionnement continu.
Pourquoi les procédés membranaires ont-ils des besoins énergétiques réduits ?
Ils ne requièrent généralement pas de changement de phase.
Quel est le schéma de fonctionnement des procédés membranaires ?
Simple, sans élément en mouvement ni contrôle compliqué.
Quelle gamme de tailles les membranes peuvent-elles séparer ?
Des molécules aux particules visibles à l'œil nu.
Comment la diversité des matériaux influence-t-elle les membranes ?
Elle permet des sélectivités variées et parfois très élevées.
Quel avantage offre la mise en œuvre des membranes à température ambiante ?
Elle permet de traiter des constituants thermodégradables sans altérer leur qualité.
Pourquoi les procédés membranaires produisent-ils rarement deux produits purs ?
Un des deux flux est presque toujours contaminé par une faible fraction du second constituant.
Quel effet ont les solvants aromatiques sur les membranes polymères ?
Ils peuvent dissoudre ou déformer les membranes polymères.
Quel est l'impact des solvants oxygénés sur les membranes polymères ?
Ils réduisent la durée de vie des membranes et les rendent incompatibles avec certaines solutions.
Quelle est la température maximale de fonctionnement des procédés membranaires ?
Elle est inférieure à 100 °C.
De quoi dépend la durée de vie des membranes ?
Elle dépend de la température, de la pression et de leur réactivité chimique avec le mélange à séparer.
Quel est l'effet du colmatage sur le débit de perméat ?
Il provoque une grande diminution du débit de perméat.
Pourquoi l'augmentation d'échelle des flux membranaires nécessite-t-elle des modules en parallèle ?
Parce que les flux membranaires sont faibles et traiter de gros débits demande plusieurs modules en parallèle.
Quel est l'effet de placer des modules en parallèle pour traiter de gros débits ?
Cela augmente l'investissement nécessaire.
Qu'est-ce que la dialyse ?
La diffusion d'une impureté de faible masse moléculaire à travers une membrane perméable à cette impureté mais non au solvant.
Quelle est la force motrice de la dialyse ?
Le gradient de concentration de l'impureté.
Que peut traverser la membrane sous l'effet d'une différence de pression osmotique ?
Le solvant.
Quel phénomène crée un contre-flux qui dilue la solution à traiter ?
Le passage du solvant sous l'effet d'une différence de pression osmotique.
Quelle loi régit le flux du soluté en dialyse ?
La loi de Fick.
Quelle est la formule du flux du soluté selon la loi de Fick ?
.
Quelle équation vérifie le débit global du soluté traversant la membrane ?
.
Comment est définie la clairance en dialyse ?
Quelle est l'unité d'expression de la clairance ?
La clairance s'exprime en mètres par seconde (m·s⁻¹).
Comment est définie la dialysance ?
Comment s'exprime le rendement d'extraction en dialyse ?
Qu'est-ce que l'hémodialyse ?
Une application de la dialyse pour suppléer les insuffisances rénales.
Quels déchets métaboliques l'hémodialyse cible-t-elle ?
L'urée, l'acide urique et la créatinine.
Que doit préserver l'hémodialyse dans le sang ?
Les protéines, certains sels minéraux et la dilution du sang.
Quels bilans doivent être préservés par l'hémodialyse ?
Les bilans électrolytique et aqueux.
De quoi sont généralement faites les membranes en hémodialyse ?
D'acétate de cellulose.
Quelles techniques l'hémodialyse associe-t-elle ?
La dialyse et l'ultrafiltration.
Qu'est-ce que la dialyse de Donnan ?
Une dialyse ionique croisée basée sur la diffusion d'anions ou cations à travers une membrane perméable.
Quelle est la force motrice dans la dialyse de Donnan ?
Une différence de concentration.
À quoi sert la dialyse de Donnan ?
À éliminer les sels d'une solution.
Qu'est-ce qu'une membrane ionique ?
Une membrane dense sans pores avec des groupements ionisés fixes qui sélectionnent les ions.
Que détermine le signe des groupements ionisés fixes dans une membrane ionique ?
Le signe opposé des ions mobiles pouvant traverser la membrane.
Quelle est la différence entre une membrane cationique et une membrane anionique ?
La membrane cationique laisse passer les cations, l'anionique laisse passer les anions.
À quoi servent les membranes ioniques dans l'industrie ?
À extraire ou concentrer des espèces ioniques valorisables ou toxiques dans des effluents.
Quelles applications industrielles utilisent les membranes ioniques ?
L'hydrométallurgie du cuivre, la galvanoplastie du nickel et cadmium, l'industrie papetière du zinc, et la dépollution du mercure.
Qu'est-ce que l'électrodialyse ?
Le transfert d'ions à travers une membrane perméable sous champ électrique.
Comment se comportent les membranes pluripolaires amphotères selon le pH ?
Elles agissent comme membranes cationiques ou anioniques selon le pH.
De quoi est constituée une membrane bipolaire ?
D'une face anionique, d'une face cationique et d'une interphase hydrophile de jonction.
Comment sont alimentés les compartiments dans un électrodialyseur ?
Par deux circuits en parallèle pour dilution et concentration, plus un circuit annexe pour les électrodes.
Quel rôle jouent les électrodes dans l'électrodialyse ?
Elles fournissent le courant dans un circuit séparé sans intervenir dans la séparation.
Quels matériaux peuvent constituer les électrodes en électrodialyse ?
Des plaques ou disques de carbone ou platine, ou des fils de platine ou titane platiné.
Pourquoi lave-t-on fréquemment les électrodes par circulation d'eau ?
Pour évacuer les ions franchissant les membranes et l'énergie thermique dégagée.
Quelle formule exprime la résistance électrique spécifique d'une membrane ?
Quelle condition limite la consommation d'énergie des membranes ioniques ?
La résistance électrique des membranes doit être faible.
Quelle est l'épaisseur typique des membranes ioniques ?
Elle est généralement inférieure à 0,5 mm, voire 1 mm.
Que mesure le gonflement d'une membrane ionique ?
L'accroissement de volume de la membrane humide par rapport à la membrane sèche.
Quelle est la valeur typique du gonflement des membranes ioniques ?
Généralement 10 à 20 %, avec un maximum de 50 %.
À quoi est liée la capacité d'échange des membranes ioniques ?
Au nombre de groupes échangeurs d'ions.
Quelle formule exprime le coefficient de dialyse pour une substance non chargée ?
Comment calcule-t-on l'équivalent par litre ?
C'est la molarité multipliée par la valence de l'ion.
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1. Quelle est la fonction fondamentale d’une technique membranaire ?
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