Question

膜分离淡化海水，对膜的要求有哪些？

既然膜的小孔不能让其它分子过滤，那这些分子不是堵在孔上了吗？
水的分子直径是多少？也就是膜的小孔直径应是多少？
膜应该是哪种材料？

Answer 1

海水淡化采用反渗透膜，是一种没有孔的膜，也叫半透膜，不是筛分原理，是逆向渗透原理。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和浓液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。

海水淡化用的反渗透膜可以截留海水中的钙镁钠等阳离子，和氯根、硫酸根等阴离子，使水透过。采用错流过滤，较宽的流道保证了其耐污染性能。但仍然需要用专用清洗剂定期对膜进行再生。

膜的材料一般为聚醚、聚砜和聚酰胺。

Answer 2

1、海水淡化用的反渗透膜是没有孔的，在几万倍甚至放大到更大的电子显微镜下也看不见孔的存在，所以反渗透膜膜孔不会堵塞，它的污染主要是钙镁盐在膜表面的结垢。
2、至于水是怎么通过膜的，至今还没有确定的结论。主要有以下几个机理：溶解-扩散模型，优先吸附—毛细孔流理论，氢键理论。
3、主要膜材料有：醋酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、聚醚砜等。