什么是膜分离

1、什么是膜分离什么是膜分离? ?l膜分离是一种利用样品中各组膜分离是一种利用样品中各组分对膜的渗透率的不同而对这分对膜的渗透率的不同而对这些组分进行分离的方法些组分进行分离的方法.l按照所用膜的不同可分为液膜按照所用膜的不同可分为液膜分离和合成膜分离分离和合成膜分离液膜的定义及其组成n液膜是悬浮在液体中很薄的一层液膜是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒乳液微粒。它能把。它能把两个组成不同而又互溶的溶液隔开，并通过渗透现两个组成不同而又互溶的溶液隔开，并通过渗透现象起到分离的作用。象起到分离的作用。n液膜分为液膜分为乳状液膜乳状液膜和和支撑液膜支撑液膜,通过选择不同的载通过选择不同的载体体,可以达到选

2、择性分离可以达到选择性分离.n支撑液膜是指多孔固体膜材料中固定了有机溶支撑液膜是指多孔固体膜材料中固定了有机溶剂剂.(大多含有萃取剂大多含有萃取剂,又称流动载体又称流动载体)n乳状液膜是通过乳化制备的乳状液膜是通过乳化制备的,根据膜相或接收相不根据膜相或接收相不同同,分为分为W/O型和型和O/W型型.支撑液膜示意图支撑液膜示意图由于将液膜含浸在多孔由于将液膜含浸在多孔支撑支撑体体上，可以承受较大的压力，上，可以承受较大的压力，且具有更高的且具有更高的选择性选择性，因而，因而，它可以承担合成聚合物膜所它可以承担合成聚合物膜所不能胜任的分离要求。通常不能胜任的分离要求。通常孔径越小液膜越稳定，但孔

3、孔径越小液膜越稳定，但孔径过小将使空隙率下降，从径过小将使空隙率下降，从而将降低透过速度。而将降低透过速度。膜厚为膜厚为20500m，微，微孔直径为孔直径为0.021 m。支撑液膜支撑液膜( (W/O)/W ( (水水- -有机物有机物- -水水) ) 乳状液膜乳状液膜的膜溶液主要由的膜溶液主要由膜溶剂、表面活性剂和添加剂膜溶剂、表面活性剂和添加剂( (流动载体流动载体) )组成，向溶有表面活性剂和添加剂的油中加入水溶组成，向溶有表面活性剂和添加剂的油中加入水溶液，进行液，进行高速搅拌或超声波处理高速搅拌或超声波处理，制成，制成W/O( (有机包水有机包水) )型乳化型乳化液，再将该乳化液分散

4、到液，再将该乳化液分散到第二个水相第二个水相( (通常为待分离的料液通常为待分离的料液) )进进行第二次乳化即可制成行第二次乳化即可制成(W/O)/W型乳状液膜，此时第二个水相型乳状液膜，此时第二个水相为连续相。为连续相。 W/O 乳化液滴直径一般为乳化液滴直径一般为0.12mm，内部包含许，内部包含许多微水滴，直径为数多微水滴，直径为数m, ,液膜厚度为液膜厚度为110 m。液膜分离的操作过程液膜分离的操作过程液膜分离操作过程分四个阶段液膜分离操作过程分四个阶段乳状液与待乳状液与待分离液接触分离液接触乳状液的准备乳状液的准备萃余液的分离萃余液的分离乳状液的分层乳状液的分层合成膜分离的过程及其

5、特性过程名称过程名称膜类型膜类型驱动力驱动力透过物质透过物质截留物质截留物质微滤微滤多孔膜多孔膜压力差压力差溶液、微粒溶液、微粒悬浮物（胶体，细菌）悬浮物（胶体，细菌）（50100kPa50100kPa）（0.0210um0.0210um）和大粒径微粒和大粒径微粒超滤超滤非对称膜非对称膜压力差压力差溶剂无机离子和较小分子溶剂无机离子和较小分子胶体、大分子胶体、大分子（50500kPa50500kPa）（0.0010.020 um0.0010.020 um）反渗透反渗透非对称膜、非对称膜、压力差压力差溶剂、中性小分子溶剂、中性小分子悬浮物大分子和离子悬浮物大分子和离子复合膜复合膜（0.510MP

6、a0.510MPa）（0.00010.001 um0.00010.001 um）气体渗透气体渗透均匀膜、均匀膜、分压差分压差易渗气体易渗气体难渗分子难渗分子复合膜复合膜（0.1100MPa0.1100MPa）渗透蒸发渗透蒸发均匀膜、均匀膜、分压差分压差易渗组分的蒸汽易渗组分的蒸汽难溶组分的液体难溶组分的液体复合膜复合膜渗析渗析非对称膜、非对称膜、浓度差浓度差小分子溶质和酸或碱小分子溶质和酸或碱大分子和悬浮物大分子和悬浮物离子交换膜离子交换膜电渗析电渗析离子交换膜离子交换膜电位差电位差离子离子溶剂和大分子溶剂和大分子料料 液液滤滤 液液料料 液液浓浓 缩缩 液液滤滤 液液(a)微微 过过 滤滤(

7、 (b b) )超超 过过 滤滤(c)反反 渗渗 透透(d)气 体 渗渗 析析 分分 离离(e)渗渗 析析 蒸蒸 发发(f)渗渗 析析(g)电电 渗渗 析析料料 液液浓浓 缩缩 液液渗渗 透透 液液混混 合合 液液渗渗 余余 气气渗渗 透透 气气料料 液液渗渗 余余 液液渗渗 透透 蒸蒸 气气料料 液液扩扩 散散 液液渗渗 析析 液液接接 受受 液液淡淡 化化 液液浓浓 溶溶 液液阳阳 极极阴阴 极极阴阴 膜膜阳阳 膜膜接接 受受 液液原原 料料 液液超滤超滤v超滤实际上是超滤实际上是减压过滤减压过滤,它是在减压条件下它是在减压条件下,使使样品通过具有一定孔径的半透膜样品通过具有一定孔径的半透

8、膜,大分子和不大分子和不容物留在膜上并与小分子的待测组分分离容物留在膜上并与小分子的待测组分分离.与与蛋白质沉淀比较蛋白质沉淀比较,超率的优点是超率的优点是:它它能用于小体能用于小体积的样品积的样品,在过滤时不会被稀释在过滤时不会被稀释.但也存在过滤但也存在过滤速度慢速度慢等缺点等缺点.反渗透反渗透v当两种不同浓度的溶液被半透膜间隔时，依自然现象，浓度较低的溶液会往浓度较高的一侧渗透。纯水往盐水方向渗透，就是典型的例子。v但如果在盐水的一方施加足够的压力（亦即大于渗透压），那么，就会产生盐水往纯水方向渗透的反常现象，称之为“反渗透（RO）”。 反渗透法处理污水反渗透法处理污水渗析渗析l渗析是一个浓度平衡过程渗析是一个浓度平衡过程,即能通过半透即能通过半透膜的小分子由浓度高的一侧向浓度低的膜的小分子由浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散一侧扩散. 用半透膜制成一个袋，往这个用半透膜制成一个袋，往这个袋里注入淀粉胶体袋里注入淀粉胶体10mL10mL和食盐和食盐溶液溶液5mL5mL的混合液体，然后如右的混合液体，然后如右图所示用线把半透膜袋图所示用线把半透膜袋 的上