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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優(yōu)先吸附－毛細管流動(dòng)模型：由于膜表面對滲透物的優(yōu)先吸附作用，在膜的上游側表面形成一層該物質(zhì)富集的吸附液體層。然后，在壓力作用下通過(guò)膜的毛細管，連續進(jìn)入產(chǎn)品溶液中。此模型能描述多孔膜的反滲透過(guò)程。

從不可逆熱力學(xué)導出的模型：膜分離過(guò)程通常不只依賴(lài)于單一的推動(dòng)力，而且還有伴生效應（如濃差極化）。不可逆熱力學(xué)唯象理論統一關(guān)聯(lián)了壓力差、濃度差、電位差對傳質(zhì)通量的關(guān)系，采用線(xiàn)性唯象方程描述這種具有伴生效應的過(guò)程，并以配偶唯象系數描述伴生效應的影響。

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現狀

隨著(zhù)我國膜科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相應的學(xué)術(shù)、技術(shù)團體也相繼成立。她們的成立為規范膜行業(yè)的標準、促進(jìn)膜行業(yè)的發(fā)展起著(zhù)舉足輕重的作用。半個(gè)世紀以來(lái)，膜分離完成了從實(shí)驗室到大規模工業(yè)應用的轉變，成為一項節能的新型分離技術(shù)。1925年以來(lái)，差不多每十年就有一項新的膜過(guò)程在工業(yè)上得到應用。

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膜的定義

以常見(jiàn)的超濾過(guò)程為例，分離機理主要為篩分：膜表面有微孔，流體流經(jīng)膜一側的表面時(shí)，部分較小的分子隨部分溶劑穿過(guò)膜到達另一側，形成透析液，而大分子則被截留在原來(lái)的一側，形成截留液，從而達到了將大分子溶質(zhì)與小分子溶質(zhì)及溶劑分離開(kāi)的目的。

形象地說(shuō)，膜就像一張篩網(wǎng)，可以攔下大的、透過(guò)小的。但這張篩網(wǎng)與眾不同的是它的孔徑很小，進(jìn)行的是大小分子的分離。我們只要選擇合適孔徑的膜，就可以進(jìn)行所需的分子級分離。