Question

反渗透膜的分离机理是什么？

Answer 1

这个问题太深奥了，至今科学家们都无法完全明确解释。其实把反渗透现象理解清楚就可以。学界对于反渗透分离机理的解释主要流行以下三种理论：
1、溶解-扩散模型
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于
膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。
2、 优先吸附—毛细孔流理论
当液体中溶有不同种类物质时，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增加，这是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同，这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质负吸附，对水是优先的正吸附，则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。
3、 氢键理论
在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后，会引起水分子熵值的极大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率很低，在孔的中央存在普通结构的水，不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。
在压力作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键，而原来水分子形成的氢键被断开，水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键，于是通过一连串的氢键形成与断开，使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水，水分子能够畅通流出膜外。
以上回答希望能对你有所帮助！

Answer 2

反渗透膜的分离机理
反渗透膜是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜，也可以叫半渗透膜，进行分离出来。因为反渗透膜遭受的压力是与自然渗透的方向相反的压力，再根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。水分子会被压力渗透到膜的另一面，而大于孔径的杂质、颗粒、悬浮物等就会被截留在膜的相反的一面。
反渗透技术是一项高新膜分离技术，膜表面的孔径很小，大部分孔径都≤10×10 –10(10A)，反渗透膜能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物，如细菌、病毒、热源污染物。

Answer 3

反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。
原理：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。

Answer 4

　　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。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

Answer 5

反渗透膜工作原理：

1.以反渗透膜为隔离介质，然后膜两边分别加入不同密度的溶液，在自然条件下，密度低的一方会向密度高的一方自然渗透，而此时若通过外力向密度高的一方加压一定压力，这样就会使溶液往相反方向渗透，这个过程就叫做反渗透，这也就是反渗透膜的基本原理。

2.通过加压泵加压自来水，使自来水中的水分子在高压下透过反渗透膜，自来水中的溶解性物质因为体积过大，无法通过反渗透膜的膜孔（只有水分子可以通过），被反渗透膜所截留并随冲洗水排出，从而达到杂质与水分子分离的目的。

 

为什么能反渗透膜过滤杂质？

反渗透膜上有很多细小的膜孔，孔径的直径是在0.56纳米到0.7纳米左右，转换为微米是0.00056微米到0.0007微米之间，相对水中的离子、细菌、病毒、其他分子，一般的细菌和病毒是孔径的5000倍大，所以这些杂质根本无法通过反渗透膜，只有水分子能通过，这样一来就把杂质与水分子分离出来了，这也是反渗透膜为什么能过滤水中杂质的原因。

 

反渗透膜分离技术：

RO反渗透膜技术的分离过程是利用半透膜只允许水通过而截留溶解固形物的性质，以膜两侧的渗透压差为推动力，使水从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧从而实现浓溶液侧溶质和溶剂进行分离的膜过程。因此，RO膜技术的分离过程应具备如下条件：

一、所用的半透膜应具有渗透性高和选择性高的特性，

二、半透膜两侧的净压差大于零。

 

RO反渗透膜目前主要应用于工业水处理和家用水方面，主要就是饮用水过滤和工业水质提纯方面。通过RO反渗透技术处理后的水质一般纯度较高，如果水质想要达到超纯水或纯化水标准必须要使用RO膜处理后再采用EDI或超纯水树脂提纯。