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反渗透原理
点击次数:3802 发布时间:2013-01-03

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。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。

最早使用于太空人将尿液回收为纯水使用。医学界还以反渗透法的技术用来洗肾(血液透析)。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。整个工作原理均采用物理法,不添加任何杀菌剂和化学物质,所以不会发生化学变相。并且并不分离溶解氧,所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口。

 

  反渗透,英文为Reverse Osmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。这就是以后法(Reverse Osmosis 简称 R.O)的基本理论架构。

 

概述

  对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。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,浓溶液中的溶剂就会向稀溶液流动,即发生反渗透。

经典模型

  1.优先吸附毛细孔模型:弱点干态电镜下,没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。

 

  2.溶解扩散模型:不认为有孔。

 

  3.干闭湿开模型:上工世纪80,90年代,等提出的,能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。“干闭湿开”反渗透模型,统一了两个最经典的反渗透机制模型,细孔模型,模型。即

 

  膜干时,膜孔收缩致密,孔隙闭合下看不到;

 

  膜湿时,膜材料溶胀,膜的孔隙被溶剂溶胀,孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。

 

  海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法

 

  上个世纪90年代的发明,《美国化学文摘》收录

 

反渗透应用

  食品、饮料、纯净水生产工艺中;

 

  

反渗透原理流程

医药、电子等行业用水制备;

 

  化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备;

 

  锅炉补给水除盐软水;

 

  海水、苦咸水淡化;

 

  造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。

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