
【化】 film diffusion control
film; membrane; theca; velamen; velum
【化】 membrane
【醫】 coat; envelope; film; lemma; membranae membranae; membranae membrane
panniculus; theca; thecae; tunic; tunica; velamen; velamenta
velamentum
【化】 diffusion control
膜擴散控制(membrane diffusion control)是指物質在跨膜傳遞過程中,擴散速率受膜本身物理化學性質主導的傳質現象。該術語常見于化學工程和生物物理領域,特指當溶質分子穿過膜結構的阻力遠大于溶液本體相間傳質阻力時,膜擴散成為整個過程的速率控制步驟。
從機理上看,膜擴散控制遵循費克第一定律,其數學表達式為: $$ J = -D frac{dc}{dx} $$ 其中$J$表示通量,$D$為擴散系數,$frac{dc}{dx}$為濃度梯度。在實際應用中,膜厚度、孔徑分布和表面電荷等參數會顯著影響控制效果。例如在血液透析過程中,中分子毒素的清除效率主要受透析膜擴散速率限制。
權威文獻顯示,該現象在工業分離(如反滲透)、藥物緩釋系統設計和細胞跨膜運輸研究中具有重要地位。《膜科學期刊》指出,通過調控膜材料的結晶度或引入功能基團,可實現對擴散速率的精确控制。
膜擴散控制是指物質通過膜結構的擴散速率成為整個過程的決定性因素的機制,常見于化工分離、藥物釋放等領域。以下是詳細解釋:
膜擴散控制的本質是:當物質在膜内擴散的速率明顯慢于其他步驟(如化學反應速率或膜外傳質速率)時,整個過程的速率由擴散步驟主導。例如,藥物緩釋制劑中,藥物需通過聚合物膜擴散到體外,若膜阻力較大,則釋放速率由擴散速率決定。
根據膜的性質和擴散方向,可分為兩類:
在複雜過程中,膜擴散控制常與反應控制或溶解控制共存。例如,若藥物膜溶解速率遠快于擴散速率,則整體釋放由擴散主導;反之則可能轉為溶解控制。
如需進一步了解具體案例(如緩釋制劑設計),可參考相關文獻或專業資料。
【别人正在浏覽】