1、膜分离： 超过滤、微滤、反渗透 微滤膜一般为均匀的多孔膜，孔径较大，孔道曲折，微滤用的微孔膜，平均孔径为 0.02 10m ，分布较宽，膜厚 50-250m， 能截留 0.05-10m的微粒或者分子量大于 106的高分子溶质。所用压差为 0.01-0.2MPa。 超滤用的非对称膜，它有表面活性层和支撑层两层组成，表面活性层很薄，厚度为 0.1-1.5 m，有孔径 1-20nm的微孔，微孔排列有序，孔径也很均匀。支撑层厚度 200-250 m，它支撑表面活性层，使膜有足够的强度，支撑层疏松，孔径大，流动阻力小，以保证高的透水率。 膜分离： 超过滤、微滤、反渗透 核孔膜也可做微滤膜，通常用聚碳酸酯
2、作材料，先用核反应堆产生的裂片轰击产生损伤的径迹，然后在下的温度下用化学试剂侵蚀成一定尺寸的孔。其特点是圆柱形短孔，孔径均匀，大小可较精确控制。 1、微孔过滤 过滤悬浮颗粒，例如， HPLC中 0.22m滤膜过滤流动相，防止堵塞色谱柱。 2、超过滤 工业废水的无害化处理和有效成分的回收利用。汽车生产厂电涂淋洗水，水中含有 1 2的涂料，用UF分离出涂料，重新使用，清水再循环使用。 微滤和超过滤的应用 膜分离： 反渗透 当用半透膜将纯水和盐水分隔时，水将自动地穿过半透膜向盐水中扩散，这个过程称为渗透。 若在盐水一侧施加大于渗透压的压力，则水从盐水中向纯水中迁移。由于在这个过程中水的迁移方向与渗透
3、过程相反，因此称为反渗透。 膜分离： 反渗透 膜分离： 反渗透 反渗透膜主要是非对称膜、复合膜和中空纤维膜。制膜材料主要是各种纤维素酯，如醋酸纤维素、三醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素等和各种聚酰胺 反渗透膜的透过机理 氢键理论：认为盐水中的水分子能与醋酸纤维素羰基上的氧原子形成氢键而成为结合水，结合水可在膜中通过有序扩散而透过膜。在结合水中依靠氢键与膜保持紧密结合的称一级结合水，结构较松散的为二级结合水，一级结合水的介电常数很低，无溶剂化作用，离子不能进入一级结合水而透过膜。 反渗透膜的透过机理 反渗透膜的透过机理 优先吸附 -毛细管流动机理：在醋酸纤维膜的表面优先吸附一层水分子，其厚度为 1-2
4、个水分子层（ 0.5-1.0nm），盐类溶质则被排斥，当膜表面毛细管的孔径为纯水吸附层厚度的 2倍（临界孔径）时，对一个毛细孔而言可得到最大流量的纯水。 反渗透膜的透过机理 反渗透膜的透过机理 溶解扩散模型：认为水分子通过溶解和扩散的过程透过膜，而溶质分子由于在膜中的扩散系数比水小好几个数量级而无法透过。 反渗透与超滤、微滤对比 其他膜分离过程 膜蒸馏：疏水微孔膜，可在常压和低于沸点下进行 其他膜分离过程 膜萃取： 其他膜分离过程 膜分相： 液膜分离技术由美国登埃克森公司黎念之博士（ Norman Li）于 1968年提出。 液膜的定义：液膜是很薄的一层液体，可以是水溶液也可以是有机溶剂，它能
5、把 2个互溶的组成不同的溶液隔开，并通过这层液膜的选择性渗透实现分离。 液膜分离 液膜的组成和分类 膜溶剂：成膜的基体物质，占膜的 90以上 表面活性剂：约占膜的 1 5，影响膜的稳定性、渗透速度、分离效率等。 流动载体：对分离起主要作用，往往是某种萃取剂。 1 5 膜增强添加剂：使膜具有合适的稳定性。 液膜组成 液膜分类 按形状分 隔膜形，又叫支撑型液膜 球形 单滴形 乳状液 按传质机理分 无载体输送的液膜 有载体输送的液膜 支撑型液膜 把微孔聚合物膜浸在有机溶液中，溶液即充满微孔形成液膜。此类膜主要用于支撑液膜萃取上。 这种液膜的传质面积小，稳定性也差，支撑液体容易流失。 单滴型液膜 根据
6、成膜材料，分为水膜和油膜 单滴型液膜寿命较短，主要用于理论研究 乳状液型液膜 最常用和常见的形式。 首先把 2种互不相溶的液体制成乳状液，然后再将乳状液分散在第三相，即外相中。 一般情况下，乳状液小球直径为 0.1-2mm，液膜本身厚度为 1-10m 单纯迁移： 假设液膜内有 A、 B两种物质 ， 要实现他们的分离 ， 必须其中一种迁移出液膜的速度更快 。 液膜分离的机理 物质在膜内的渗透速度正比于扩散系数和溶质在膜中的分配系数。一般来说，在一定的膜溶剂内，大多数溶质的扩散系数接近相同，所以分配系数的差异决定了哪种物质更容易溶解在液膜中。 单纯迁移在膜两侧被迁移的溶质浓度相等时，输送就自然停止了，因此，它不能产生浓缩效应。 滴内化学反应 （ I型促进迁移） 液膜分离的机理
