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反渗透脱盐优先吸附—毛细孔流理论

反渗透脱盐优先吸附—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。反渗透脱盐例如水中溶有醇、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,若反渗透脱盐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,反渗透脱盐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——反渗透脱盐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。
[编辑本段]二。反渗透机理模型
  统一的“干闭湿开”反渗透机理模型 有几个经典模型
  1.优先吸附毛细孔模型:弱点干态膜电镜下,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:上个世纪80,90年代,邓宇等提出的,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。既“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,溶解扩散模型。即
  膜干时,膜孔收缩致密,孔隙闭合,电镜下看不到制成干态备镜检的干膜;
  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。

 

 

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