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2021-06-21






膜分離簡(jiǎn)介

膜可以是固相，液相，甚至是氣相的。用各種天然或人工材料制造出來(lái)的膜品種繁多，在物理、化學(xué)和生物性質(zhì)上呈現出多樣的特性。膜可以對雙組分或多組分體系進(jìn)行分離，分級，提純或濃縮。大部分的分離膜都是固體膜，其中尤以有機高分子聚合物材質(zhì)制成的膜及其分離過(guò)程為主。但仍有待發(fā)展。氣體在理論上可以構成分離膜，但研究它的人很少。物質(zhì)選擇透過(guò)膜的能力可分為兩類(lèi)：一種是借助外界能量，物質(zhì)發(fā)生由低位向高位的流動(dòng)；另一種是以位差為推動(dòng)力，物質(zhì)發(fā)生由高位向地位的流動(dòng)。

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結構分類(lèi)

膜分離的效能，取決于膜本身的屬性。膜可分液膜和固體膜。固體膜又可分：①無(wú)機多孔膜，由無(wú)機質(zhì)的多孔材料構成。將膠體和不溶性微粒強制沉積于無(wú)機多孔膜上便制成動(dòng)力形成膜；②合成膜，通常采用醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚砜、聚乙烯等高分子材料制成。合成膜又分為離子交換膜、均質(zhì)膜和多孔膜：①離子交換膜由帶有可電離的陽(yáng)離子或陰離子的高分子材料所構成；②均質(zhì)膜是均勻的高分子薄膜；③多孔膜是在鑄膜液中加發(fā)孔劑，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)和凝膠分離而成的。

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膜滲透機理

溶解－擴散模型：適用于液體膜、均質(zhì)膜或非對稱(chēng)膜表皮層內的物質(zhì)傳遞。在推動(dòng)力作用下，滲透物質(zhì)先溶解進(jìn)入膜的上游側，然后擴散至膜的下游側，擴散是控制步驟。例如氣體的滲透分離過(guò)程中，推動(dòng)力是膜兩側滲透物質(zhì)的分壓差。當溶解服從亨利定律（見(jiàn)相平衡關(guān)聯(lián)）時(shí)，組分的滲透率是組分在膜中的擴散系數和溶解度系數的乘積?；旌蠚怏w的分離依賴(lài)于各組分在膜中滲透率的差異。溶解-擴散模型用于滲透蒸發(fā)（又稱(chēng)汽滲，上游側為溶液，下游側抽真空或用惰性氣體攜帶，使透過(guò)物質(zhì)汽化而分離）時(shí)，還須包括膜的汽液界面上各組分的熱力學(xué)平衡關(guān)系。

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