对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜.doc

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1、·对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。反渗透是一种

2、在压力驱动下，借助半透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分闪的分离方法。目前被广泛的应用于各种液体的分离与浓缩。水处理工艺中，将水中无机离子、细菌、病毒、有机物及胶质等杂质去除，以获得高质量的水。目前反渗透膜主要由二大类材料构成，一种是醋酸纤维（CA），一种是聚醯胺类（T.F.C）。反渗透技术是一种先进的水处理技术，各国为了制造符合有关饮用水标准的饮水，越来越广泛的应用反渗透技术。世界卫生组织（WHO）制定有饮用水水质标准，各国的饮用水标准也有不同，其制定和实施往往也是由国家不同部门负责。以美国为例，一般是由美国环保署（E.P.A）

3、负责此工作。而大家熟知的美国食品及药品署（F.D.A），只负责食品及药品方面，有关标准制定和实施，并不负责饮水方面的工作。尽管美国环保署（E.P.A）负责饮用水方面的工作，但到目前为止，并没有一个正式可用于评价反渗透膜的安全可靠标准。美国国家卫生基金会（N.S.F）为美国一个非营利性团体，于一九九六年制定了一个标准来评估饮用水反渗透系统。据美国水质协会（W.Q.A）建议的饮用水处理技术，反渗透方法可用于去除水中的浊度、色度、硬度、镭、铀等放射元素，三卤甲院、石棉等致癌物质及各种无机离子，特别是对人体有害的锑、砷、钡、镉、铬、铜、铅、汞、

4、镍、硒、铝、锰、锌、等金属离子及氰化物、亚硝酸根等化学物质。（返回）·反渗透的工作原理反渗透技术是利用半透膜（R.O膜）以水压（或泵浦加压）使水由较高浓度的一方渗透到较低浓度的一方，利用孔径仅为1/10000um的R.O膜（相当于大肠杆菌大小的1/60000，病毒的1/3000），将现在社会工业污染物及重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部清除，导电率在10us/cm（25度）以下，溶解性总固体含量小于3mg/1；从而达到规定的理化指标及卫生标准，产生至清至纯的水，是人体及时补充水份的最佳选择。由于R.O逆渗透技术生产的水纯净度是目

5、前人类掌握的一切净水技术中最高的，纯净度几乎达到100%，所以人们称这种水为纯水。选择吸附毛细流理论该理论认为半透膜具有特异的选择吸附性能，她吸附水分子而排斥绝大多数溶质分子，所以在膜表面形成了一层纯粹由水分子组成的吸附层。通常认为，半透膜具有很小的孔隙，在压力（如浓差推动力或水压力）的作用下，吸附层中的水分子便透过孔隙，向膜的另一侧迁移，由此形成了渗透的毛细流运动。该理论还认为，膜的透水性和对溶质的排斥性，主要和膜孔直径及纯水吸附层厚度的比值有关。设吸附层厚度为t,膜孔直径为d，比值为m=d/t,则当m越大时，透水性越大而对溶质的排斥

6、性越小；反之，当m越小时，透水性越小,而对溶质的排斥性越大。通常认为，d=2t为临界状态，此时的排斥性和透水性都大，最适于水与溶质分离，这是的孔径称为临界孔径。临界孔径时，能同时获得大的透水性和对溶质的排斥性的原因，作如下解释，膜表面纯水吸附层的厚度为t,意味着膜对溶质的有效排斥范围为t。当膜孔小于2t时，整个膜孔面积都处于范围之内，因此溶质的透过率等于零；但由于膜孔太小，水的透过率也不大。当d=2t时，孔周膜质的排斥范围正好交汇于孔心，溶质透过率也仍等于零，但由于膜孔较前为大，透水率也随之增大。当d〉2t时，孔周膜质的排斥力达不到孔心

7、，在孔心附近出现无排斥区域。比值m越达，无排斥区域面积越大。无排斥区域是溶质透过膜孔的通道；通道越大，溶质的透过率也越大。所以，当d〉2t后，虽然透水性良好，但对溶质的截留率会大大降低。（返回）·反渗透的由来渗透现象是1748年法国AbbleNellet发现的，1950年由美国人Hassler提出反渗透设想。但，直至1960年美国科学家Loeb和DR.S.Sourirajan用CA研制成功第一张高分离效率和高透水量的反渗透膜后，反渗透膜分离才变为现实。据说，反渗透现象1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在

8、海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后吐出一小口的海水，而产生疑问，因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水，经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜，该薄膜非常精密，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由