渗透蒸发基本概念

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1、微滤　微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。　　基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7-7kPa，原料液在静压差作用下，透过一种过滤材料。过滤材料可以分为多种，比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除。　　决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。微孔膜的规格目前有十多种，孔径范围为0.1～75μm，膜厚120～150&μm超滤　超

2、滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20－1000A°(埃)之间。纳滤英文名称：nanofiltration;NF定义1：以压力差为推动力，介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的一种膜分离技术。定义2：用表面孔径为纳米级的半透膜脱除以二价离子为主的盐类和相对分子质量300以上的大多数有机物的过程。反渗透反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液

3、。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。透析：通过小分子经过半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理，将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。dalton碳的同位素12C原子的质量为12dalton，所以一dalton相当于1.661×10-24（＝Avogadro数之倒数）g蒸汽压：　一定外界条件下，液体中的液态分子会蒸发为气态分子，同时气态分子也会撞击液面回归液态。这是单组分系统发生的两相变化，一定时间后，即可达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些气态分子对液体产生的压强称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压(vaporpressure)。蒸汽压反映溶液中

4、有少数能量较大的分子有脱离母体进入空间的倾向，这种倾向也称为逃逸倾向。渗透是指水分子以及溶剂通过半透性膜的扩散。水的扩散同样是从自由能高的地方向自由能低的地方移动，如果考虑到溶质的话，水是从溶质浓度低的地方向溶质浓度高的地方流动。更准确一点说，是从蒸汽压高的地方扩散到蒸汽压低的地方。半透膜(英语：semipermeablemembrane)是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜，对不同粒子的通过具有选择性的薄膜。渗透压：不同浓度的溶液隔开时发生渗透现象，到达平衡时半透膜两侧溶液产生的位能差。渗透蒸发（pervaporation,PV）是在膜的渗透边侧形成真空，以膜的前后两侧

5、的化学位差为推动力伴随着相变，由膜选择吸附及在膜中渗透速率不同而进行分离。　　本质原因：料液中各组分在膜中的溶解度和扩散速度存在差异。　　分离推动力：祖分在膜两侧的蒸汽压差。分压差越大，推动力越大。尽可能提高膜两侧的蒸汽压差。实现方法：提高膜上游蒸汽分压；降低膜下游的蒸汽分压。蒸汽渗透VP　　蒸汽渗透是指围护结构两侧存在水蒸气分压力差时，水蒸气分子从分压力高的一侧通过围护结构向分压力低的一侧渗透扩散的现象。蒸汽渗透量与围护结构的材料的透气能力及两侧蒸汽分压力差成正比，与结构的厚度成反比。亲水基英文名称：hydrophilicgroup定义：分子中易与水形成氢键的化学基团。如

6、羟基、氨基、肽键、酯键等。又称亲水基团、疏油基团，具有溶于水，或容易与水亲和的原子团。可能吸引水分子或溶解于水，这类分子形成的固体表面易被水润湿。　　阴离子表面活性剂的亲水基（团）有羧酸基、磺酸基、硫酸基与磷酸基等。　　阳离子表面活性剂有氨基、季铵基等。　　非离子表面活性剂有由含氧基团组成的醚基和羟基与羧酸酯、嵌段聚醚还有常见的醛基等。化学位梯度：从动力学来看，一个物体进行运动总受到一定力的作用，如在机械力或场力（电场、磁场）的作用下物体发生的运动。金属中的扩散也是物质运动的一种形式，使原子发生扩散的力是化学力。只要在合金中存在化学位梯度，原子便会受一化学力作用，这就是原子

7、扩散的驱动力。∴原子扩散的驱动力是化学位梯度，不是浓度梯度。一般情况下，化学位梯度与浓度梯度方向相同，故扩散向浓度降低方向进行。在某些情况下，化学位梯度与浓度梯度方向相反时，则原子扩散向化学位减少的方向进行，原子从浓度低的地方扩散到浓度高的地方，即上坡扩散。扩散(diffusion)：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。扩散的速率与物质的浓度梯度成正比。浓度梯度　　当介面两侧溶液间存在浓度差时，在介面允许溶质自由通过的条件下，高浓度侧与低浓度侧的溶质在空间上的分布是均匀递减的，此种浓度差在空间