Membrane semipermeable - Semipermeable membrane

Schéma de la membrane semi-perméable pendant l' hémodialyse , où le sang est rouge, le liquide de dialyse est bleu et la membrane est jaune.

Membrane semi - perméable est un type de biologique ou synthétique , polymère membrane qui permettra à certaines molécules ou des ions de passer à travers elle par osmose . La vitesse de passage dépend de la pression , de la concentration et de la température des molécules ou des solutés de chaque côté, ainsi que de la perméabilité de la membrane à chaque soluté. Selon la membrane et le soluté, la perméabilité peut dépendre de la taille, de la solubilité , des propriétés ou de la chimie du soluté . La façon dont la membrane est construite pour être sélective dans sa perméabilité déterminera le taux et la perméabilité. De nombreux matériaux naturels et synthétiques assez épais sont également semi-perméables. Un exemple de ceci est le film mince à l'intérieur de l'œuf.

Les membranes biologiques sont sélectivement perméables , le passage des molécules étant contrôlé par diffusion facilitée , transport passif ou transport actif régulé par des protéines intégrées dans la membrane.

Membranes biologiques

Un exemple de membrane semi-perméable biologique est la bicouche lipidique , sur laquelle repose la membrane plasmique qui entoure toutes les cellules biologiques . Groupe de phospholipides (constitué d'une tête phosphate et de deux queues acides gras ) disposés en une double couche, la bicouche phospholipidique est une membrane semi-perméable qui est très spécifique dans sa perméabilité. Les têtes de phosphate hydrophiles sont dans la couche extérieure et exposées à la teneur en eau à l'extérieur et à l'intérieur de la cellule. Les queues hydrophobes sont la couche cachée à l'intérieur de la membrane. La bicouche phospholipidique est la plus perméable aux petits solutés non chargés. Les canaux protéiques sont intégrés dans ou à travers les phospholipides et, collectivement, ce modèle est connu sous le nom de modèle de mosaïque fluide . Les aquaporines sont des pores de canaux protéiques perméables à l'eau.

Communication cellulaire

L'information peut également traverser la membrane plasmique lorsque les molécules de signalisation se lient aux récepteurs de la membrane cellulaire. Les molécules de signalisation se lient aux récepteurs, ce qui modifie la structure de ces protéines. Un changement dans la structure de la protéine initie une cascade de signalisation ;

La signalisation du récepteur couplé à la protéine G est un sous-ensemble important de ces processus de signalisation.

Osmose inverse

L' écoulement en vrac de l'eau à travers une membrane sélectivement perméable en raison d'une différence de pression osmotique est appelé osmose . Cela permet uniquement à certaines particules de passer, y compris l'eau et laissant derrière elles les solutés, y compris le sel et d'autres contaminants. Dans le processus d' osmose inverse , l'eau est purifiée en appliquant une pression élevée à une solution et pousse ainsi l'eau à travers une membrane composite à couche mince (TFC ou TFM). Il s'agit de membranes semi-perméables fabriquées principalement pour être utilisées dans les systèmes de purification ou de dessalement de l'eau . Ils sont également utilisés dans des applications chimiques telles que les batteries et les piles à combustible. Essentiellement, un matériau TFC est un tamis moléculaire construit sous la forme d'un film à partir de deux matériaux en couches ou plus. Sidney Loeb et Srinivasa Sourirajan ont inventé la première membrane synthétique semi-perméable pratique. Les membranes utilisées en osmose inverse sont, en général, en polyamide , choisi principalement pour sa perméabilité à l'eau et sa relative imperméabilité aux diverses impuretés dissoutes dont les ions sels et autres petites molécules non filtrables. Un autre exemple de membrane semi-perméable est le tube de dialyse .

Autres types

D'autres types de membranes semi-perméables sont les membranes échangeuses de cations (CEM), les membranes échangeuses d'anions (AEM), les membranes échangeuses d'anions alcalines (AAEM) et les membranes échangeuses de protons (PEM).

Les références

Lectures complémentaires

  • Koros, WJ; Maman, YH ; Shimidzu, T. (1er janvier 1996). "Terminologie pour les membranes et les processus membranaires (Recommandations IUPAC 1996)". Chimie pure et appliquée . 68 (7) : 1479-1489. doi : 10.1351/pac199668071479 . S2CID  97076769 . Voir ce document pour les définitions de pénétrant (perméant), de membrane synthétique (artificielle) et de membrane échangeuse d'anions.
  • Rozendal, RA ; Sleutels, THJA; Hamelers, HVM ; Buisman, CJN (juin 2008). « Effet du type de membrane échangeuse d'ions sur les performances, le transport d'ions et le pH dans l'électrolyse biocatalysée des eaux usées ». Science et technologie de l'eau . 57 (11) : 1757-1762. doi : 10.2166/wst.2008.043 . PMID  18547927 .
  • "Membranes poreuses à haut débit pour séparer l'eau des solutions salines US 3133132 A" . 12 mai 1964 . Consulté le 22 avril 2014 .

Liens externes