Введение
1 Литературный обзор 12
1.1 Мембранные технологии в производстве вина 12
1.1.1 Баромембранные процессы 13
1.1.2 Электромембранные процессы
1.2 Компонентный состав вина 23
1.3 Отравление мембран в процессах переработки жидких сред пищевой промышленности
1.3.1 Основные типы отравления мембран 32
1.3.2 Механизмы отравления микро- и ультрафильтрационных мембран 34
1.3.3 Отравление функционализированных ОО, НФ, ИОМ мембран 38
2 Объекты и методы исследования 47
2.1 Объекты исследования 47
2.2 Методика изучения кинетики сорбции антоцианов ионообменными смолами 49
2.3 Методы исследования характеристик ионообменных мембран 51
2.3.1 Морфология и рельеф поверхности 51
2.3.1.1. Оптическая микроскопия 51
2.3.1.2. Атомно-силовая микроскопия
2.3.2 Химический состав поверхности 53
2.3.3 Контактные углы смачивания поверхности 55
2.3.4 Обменная ёмкость и константы ионизации функциональных групп 55
2.3.5 Толщины ионообменных мембран 57
2.3.6 Суммарное влагосодержание 57
2.3.7 Распределение воды по радиусам пор и суммарная площадь внутренней удельной поверхности пор 57
2.3.8 Диффузионная проницаемость мембран 58
2.3.9 Удельная электропроводность мембран
2.3.10 Заряд поверхности мембраны 61
2.3.11 Вольтамперометрия, электрохимическая импедансная спектроскопия, числа переноса ионов соли и продуктов диссоциации воды 63
3 Транспорт анионов амфолитов в анионообменных мембранах 69
3.1 Электропроводность анионообменных мембран в растворах хлорида натрия 69
3.2 Электропроводность анионообменных мембран в растворах амфолитов 72
3.3 Ионные равновесия в системе анионообменная мембрана/раствор амфолита 73
3.4 Расчет pH и эквивалентных долей одно- и двух зарядных противоионов во внутреннем растворе мембраны 78
3.5 Экспериментальные доказательства увеличения pH внутреннего раствора анионообменных мембран по сравнению с внешним раствором амфолита 81
3.6 Концентрационная зависимость проводимости мембраны: влияние коэффициентов диффузии и констант равновесия 87
3.7 Влияние микрогетерогенности мембраны 93
3.8 Экспериментальное моделирование влияния доли двухзарядных ионов во внутреннем растворе мембраны на увеличение её проводимости 94
3.9 Влияние амфолитов на структуру мембран 98
4 Транспортные характеристики анионообменных мембран до и после контакта с амфолит содержащими растворами 106
4.1 Характеристики мембран после их контакта с виноматериалами 106
4.2 Влияние отдельных компонентов вина на транспортные характеристики анионообменных мембран 111
4.3 Влияние pH и химической природы матрицы на химические взаимодействия амфолитов с ионообменными материалами 122
4.4 Влияние солевой регенерации на транспортные характеристики контактировавших с вином анионообменных мембран 128
5 Эволюция поверхности анионообменных мембран в процессе контакта с красным вином и её влияние на электрохимические характеристики 140
5.1 Морфология поверхности анионообменных мембран 140
5.2 Степень гидрофобности и химический состав поверхности 144
5.3 Результаты электрохимической импедансной спектроскопии и вольтамперометрии 154
Выводы 168
Список использованных источников 170
