Trasporto di acqua e soluti in sistemi di membrane in serie

Nei vari settori in cui occorre una descrizione accurata del trasporto di materia attraverso membrane (biologia, ingegneria chimica, biotecnologie, apparecchiature biomediche ecc.) raramente una membrana può venire considerata come una barriera singola. Gli stessi strati limite presenti su ogni faccia di una membrana costituiscono una barriera formalmente assimilabile a una membrana non selettiva. I sistemi a più membrane non possono venire trattati mediante la classica teoria fenomenologica lineare di Kedem e Katchalsky. L'esperienza mostra infatti che le relazioni flusso-forza si scostano notevolmente dalla linearità. Relazioni non lineari, ottenute integrando attraverso lo spessore delle membrane equazioni fenomenologiche localmente lineari, sono state già studiate da noi in sistemi di due sole membrane, anche in presenza di reazioni chimiche. Mediante l'impiego di sostituzioni ricorsive delle grandezze pertinenti ai compartimenti compresi fra due membrane successive, è risultato possibile estendere i risultati precedenti a un sistema di n membrane, mostrando che i coefficienti di trasporto risultano delle generalizzazioni di quelli definiti dalla teoria lineare. In talune situazioni risultano pure possibili degli esperimenti per determinare direttamente i parametri che caratterizzano le singole membrane, nel caso che il sistema, come accade con gli epiteli, non sia smantellabile nei singoli componenti.