33. Функциональные материалы в хим технологии. Катализаторы, сенсоры, адсорбенты, мембраны и прочие.

Функциональные материалы бывают разнообразные благодаря большому кол-ву индивидуальных св-в. 1)Электротехнические материалы: проводники, диэлектрики, полупроводники; 2) оптические: стекло, люминофоры, жидкие кристаллы; 3)магнитные материалы; строительные материалы. 4) Биоматериалы: ферменты, дрожжи. 5) Специфические материалы: а) КАТАЛИЗАТОРЫ, в-ва, изменяющие скорость хим. р-ции или вызывающие ее, но не входящие в состав продуктов—примеры. Требования, предъявляемые к катализаторам. К., используемые в пром-ти, должны обладать постоянной высокой каталитич. активностью, селективностью., мех. прочностью, термостойкостью, большой длительностью работы, легкой регенерируемостью, определенными гидродинамич. хар-ми, незначительной стоимостью. Эти требования относятся, в 1-ую очередь, к К. для гетерог. катализа. б) СЕНСОРЫ ХИМИЧЕСКИЕ --чувствителъныс элементы небольших размеров, генерирующие аналит. сигнал, зависящий от конц определяемого компонента в анализируемой смеси. Неотъемлемой частью С. х. явл-ся преобразователь энергии хим, биохим. или физ. процессов, лежащих в основе определения, в электрич. сигнал. Последний передается в соответствующее электронное устройство для дальнейшей обработки.По принципу работы и в зависимости от вида аналит сигнала иногда выделяют электрохимические (потенцио-метрич, вольтамперометрич, кулонометрич, кондуктометрич), оптические (фотометрнч, люминесцентные, оптотермич), электрические сенсоры, а также сенсоры, чувствительные к изменению массы. в) АДСОРБЕНТЫ. В кач-ве адсорбентов используют как прир. продукты--цеолиты, так и синтетические--селикагели активные угли. Адсорбенты испоьзуют в методе адсорбционной очистки. Адсорбц отчистка -обычно завершающая стадия доочистки материалов (фильтрацией нагретого продукта или его р-ра через неподвижный слой мелкозернистого адсорбента, помещенного в аппарат колонного типа). г) МЕМБРАНЫ 1) жидкие, полупроницаемые жидкие пленки или слои, обеспечивающие селективный перенос в-в в процессе массообмена между жидкими и (или) газообразными фазами. Различают свободные (отличающаяся по плотности жидкость от раздел смеси), импрегнированные ( пропитанные жидкостью порист пленки)и эмульсионные (ПАВ) 2) ионообменные--изготовленные из ионообменных полимеров или композиций на их основе. При необходимости М.и. упрочняют (армируют) синтетич. тканями, сетками и неткаными материалами. М.б гомогенными (1 ионобм), гетероген (ионообмен +пленкообраз полимер). Требования: высокая селективность, низкое электрнч. сопротивление, высокая мех. прочность, относит, удлинение в определенных пределах, высокая хим. стойкость, низкая стоимость, стабильность св-в при эксплуатации. 3. разделительные--избирательно пропускают отдельные компоненты газовых смесей, р-ров, коллоидных сис-м. Представляют собой пленки, пластины, трубки и полые нити, изготовленные из стекла, металла, керамики, полимеров---целлюлозы и ее эфиров, полиамидов, полиолефинов и большинства др. Бывают монолитные и пористые, асимметричные (двухслойные, анизотропные), состоящие из пористого высокопроницаемого слоя (подложки) и тонкого селективного слоя - мелкопористого или монолитного., составные (композитные)--состоящие из основы (обычно пористой мембраны), на к-рую нанесен один или неск. селективных слоев. Применяют М.р. для разделения газовых смесей , для опреснения морских и солоноватых вод и деминерализации речной и воды; для концентрирования и очистки р-ров ВМС.