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反渗透基本理论有哪些?

2010-05-12 10:09:16

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反渗透基本理论有哪些?
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      关于反渗透膜的透过机理,自20世纪50年代末以来,许多学者先后提出了各种不对称反渗透膜的透过机理和模型,现介绍如下:

 1 、氢键理论

    这个理论是由里德(Ried)等人提出的,并用醋酸纤维膜加以解释。这种理论是基于一些离子和分子能通过膜的氢键的结合而发生联系,从而通过这些联系发生线形排列型的扩散来进行传递。在压力的作用下,溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上氧原子形成氢键,而原来的水分子形成的氢键被断开,水分子解离出来并随之转移到下一个活化点,并形成新的氢键,如是通过这一连串氢键的形成与断开,使水分子离开膜表面的致密活化层,由于多孔层含有大量的毛细管水,水分子能畅通流出膜外。

 2 、优先吸附-毛细孔流理论黑河反渗透水处理设备,黑河电子行纯水设备,黑河医疗水处理设备,黑河除铁锰水处理设备,

        索里拉金等人提出了优先吸附-毛细孔流理论。他们以氯化钠水溶液为例,溶质是氯化钠,溶剂是水,膜的表面能选择性吸水,因此水被优先吸附在膜表面上,而对氯化钠排斥。在压力作用下,优先吸附的水通过膜,就形成了脱盐的过程。这种模型同时给出了混合物分离和渗透性的一种临界孔径的概念。临界孔径显然是选择性吸着界面水层的两倍。基于这种模型在膜的表面必须有相应大小的毛细孔,根据这种理论,索里拉金等研制出具有高脱盐率、高脱水性的实用反渗透膜,奠定了实用反渗透膜的发展基础。

 3 、溶液扩散理论

        朗斯代尔(Lonsdale)和赖利(Riley)等人提出溶解扩散理论。该理论假定膜是无缺陷的“完整的膜”,溶剂和溶质透过膜的机理是由于溶剂与溶质在膜中的溶解,然后在化学位差的推动力下,从膜的一侧向另一侧进行扩散,直至透过膜。溶剂和溶质在膜中的扩散服从(Fick)定律,这种模型认为溶剂和溶质都可能溶于均质或非多孔型膜表面,以化学位差为推动力(常用浓度差或压力差来表示),分子扩散使它们从膜中传递到膜下部。因此,物质的渗透能力不仅取决于扩散系数,而且取决于其在膜中的溶解度。溶质的扩散系数比水分子的扩散系数小得越多,高压下水在膜内的移动速度就越快,因而透过膜的水分子数量就比通过扩散而透过去的溶质数量更多。
       
        目前一般认为,溶解扩散理论较好的说明膜透过现象,当然氢键理论、优先吸附-毛细孔流理论也能够对反渗透膜的透过机理进行解释。此外还有学者提出扩散-细孔流理论,结合水-空穴有序理论以及自由体积理论等。也有人根据反渗透现象是一种膜透过现象,因此把它当作非可逆热力学现象来对待。总之,反渗透膜透过机理还在发展和完善中。
 

 
 

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