1、什么是膜分離什么是膜分離? ?l膜分離是一種利用樣品中各組膜分離是一種利用樣品中各組分對膜的滲透率的不同而對這分對膜的滲透率的不同而對這些組分進行分離的方法些組分進行分離的方法.l按照所用膜的不同可分為液膜按照所用膜的不同可分為液膜分離和合成膜分離分離和合成膜分離液膜的定義及其組成n液膜是懸浮在液體中很薄的一層液膜是懸浮在液體中很薄的一層乳液微粒乳液微粒。它能把。它能把兩個組成不同而又互溶的溶液隔開，并通過滲透現兩個組成不同而又互溶的溶液隔開，并通過滲透現象起到分離的作用。象起到分離的作用。n液膜分為液膜分為乳狀液膜乳狀液膜和和支撐液膜支撐液膜,通過選擇不同的載通過選擇不同的載體體,可以達到選

2、擇性分離可以達到選擇性分離.n支撐液膜是指多孔固體膜材料中固定了有機溶支撐液膜是指多孔固體膜材料中固定了有機溶劑劑.(大多含有萃取劑大多含有萃取劑,又稱流動載體又稱流動載體)n乳狀液膜是通過乳化制備的乳狀液膜是通過乳化制備的,根據膜相或接收相不根據膜相或接收相不同同,分為分為W/O型和型和O/W型型.支撐液膜示意圖支撐液膜示意圖由于將液膜含浸在多孔由于將液膜含浸在多孔支撐支撐體體上，可以承受較大的壓力，上，可以承受較大的壓力，且具有更高的且具有更高的選擇性選擇性，因而，因而，它可以承擔合成聚合物膜所它可以承擔合成聚合物膜所不能勝任的分離要求。通常不能勝任的分離要求。通常孔徑越小液膜越穩定，但孔

3、孔徑越小液膜越穩定，但孔徑過小將使空隙率下降，從徑過小將使空隙率下降，從而將降低透過速度。而將降低透過速度。膜厚為膜厚為20500m，微，微孔直徑為孔直徑為0.021 m。支撐液膜支撐液膜( (W/O)/W ( (水水- -有機物有機物- -水水) ) 乳狀液膜乳狀液膜的膜溶液主要由的膜溶液主要由膜溶劑、表面活性劑和添加劑膜溶劑、表面活性劑和添加劑( (流動載體流動載體) )組成，向溶有表面活性劑和添加劑的油中加入水溶組成，向溶有表面活性劑和添加劑的油中加入水溶液，進行液，進行高速攪拌或超聲波處理高速攪拌或超聲波處理，制成，制成W/O( (有機包水有機包水) )型乳化型乳化液，再將該乳化液分散

4、到液，再將該乳化液分散到第二個水相第二個水相( (通常為待分離的料液通常為待分離的料液) )進進行第二次乳化即可制成行第二次乳化即可制成(W/O)/W型乳狀液膜，此時第二個水相型乳狀液膜，此時第二個水相為連續相。為連續相。 W/O 乳化液滴直徑一般為乳化液滴直徑一般為0.12mm，內部包含許，內部包含許多微水滴，直徑為數多微水滴，直徑為數m, ,液膜厚度為液膜厚度為110 m。液膜分離的操作過程液膜分離的操作過程液膜分離操作過程分四個階段液膜分離操作過程分四個階段乳狀液與待乳狀液與待分離液接觸分離液接觸乳狀液的準備乳狀液的準備萃余液的分離萃余液的分離乳狀液的分層乳狀液的分層合成膜分離的過程及其

5、特性過程名稱過程名稱膜類型膜類型驅動力驅動力透過物質透過物質截留物質截留物質微濾微濾多孔膜多孔膜壓力差壓力差溶液、微粒溶液、微粒懸浮物（膠體，細菌）懸浮物（膠體，細菌）（50100kPa50100kPa）（0.0210um0.0210um）和大粒徑微粒和大粒徑微粒超濾超濾非對稱膜非對稱膜壓力差壓力差溶劑無機離子和較小分子溶劑無機離子和較小分子膠體、大分子膠體、大分子（50500kPa50500kPa）（0.0010.020 um0.0010.020 um）反滲透反滲透非對稱膜、非對稱膜、壓力差壓力差溶劑、中性小分子溶劑、中性小分子懸浮物大分子和離子懸浮物大分子和離子復合膜復合膜（0.510MP

6、a0.510MPa）（0.00010.001 um0.00010.001 um）氣體滲透氣體滲透均勻膜、均勻膜、分壓差分壓差易滲氣體易滲氣體難滲分子難滲分子復合膜復合膜（0.1100MPa0.1100MPa）滲透蒸發滲透蒸發均勻膜、均勻膜、分壓差分壓差易滲組分的蒸汽易滲組分的蒸汽難溶組分的液體難溶組分的液體復合膜復合膜滲析滲析非對稱膜、非對稱膜、濃度差濃度差小分子溶質和酸或堿小分子溶質和酸或堿大分子和懸浮物大分子和懸浮物離子交換膜離子交換膜電滲析電滲析離子交換膜離子交換膜電位差電位差離子離子溶劑和大分子溶劑和大分子料料 液液濾濾 液液料料 液液濃濃 縮縮 液液濾濾 液液(a)微微 過過 濾濾(

7、 (b b) )超超 過過 濾濾(c)反反 滲滲 透透(d)氣 體 滲滲 析析 分分 離離(e)滲滲 析析 蒸蒸 發發(f)滲滲 析析(g)電電 滲滲 析析料料 液液濃濃 縮縮 液液滲滲 透透 液液混混 合合 液液滲滲 余余 氣氣滲滲 透透 氣氣料料 液液滲滲 余余 液液滲滲 透透 蒸蒸 氣氣料料 液液擴擴 散散 液液滲滲 析析 液液接接 受受 液液淡淡 化化 液液濃濃 溶溶 液液陽陽 極極陰陰 極極陰陰 膜膜陽陽 膜膜接接 受受 液液原原 料料 液液超濾超濾v超濾實際上是超濾實際上是減壓過濾減壓過濾,它是在減壓條件下它是在減壓條件下,使使樣品通過具有一定孔徑的半透膜樣品通過具有一定孔徑的半透

8、膜,大分子和不大分子和不容物留在膜上并與小分子的待測組分分離容物留在膜上并與小分子的待測組分分離.與與蛋白質沉淀比較蛋白質沉淀比較,超率的優點是超率的優點是:它它能用于小體能用于小體積的樣品積的樣品,在過濾時不會被稀釋在過濾時不會被稀釋.但也存在過濾但也存在過濾速度慢速度慢等缺點等缺點.反滲透反滲透v當兩種不同濃度的溶液被半透膜間隔時，依自然現象，濃度較低的溶液會往濃度較高的一側滲透。純水往鹽水方向滲透，就是典型的例子。v但如果在鹽水的一方施加足夠的壓力（亦即大于滲透壓），那么，就會產生鹽水往純水方向滲透的反常現象，稱之為“反滲透（RO）”。 反滲透法處理污水反滲透法處理污水滲析滲析l滲析是一個濃度平衡過程滲析是一個濃度平衡過程,即能通過半透即能通過半透膜的小分子由濃度高的一側向濃度低的膜的小分子由濃度高的一側向濃度低的一側擴散一側擴散. 用半透膜制成一個袋，往這個用半透膜制成一個袋，往這個袋里注入淀粉膠體袋里注入淀粉膠體10mL10mL和食鹽和食鹽溶液溶液5mL5mL的混合液體，然后如右的混合液體，然后如右圖所示用線把半透膜袋圖所示用線把半透膜袋 的上