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膜的基础知识

来源:环保新闻网|上海市环境保护产业协会(沪环协)官方网 作者:环保新闻网|上海市环境保护产业协会(沪环协)官方网 发布时间:2012-05-07 查看次数:3361

膜是一种薄的具有一定物理和/或化学特性的屏障物,它可与一种或两种相邻的流体相之间构成不连续区间并影响流体中各组分的透过速度。因此,膜可以看作是一种具有分离功能的介质,它可以是固态、液态,甚至是气态。

固态膜(solid membrane)

按制膜材料形态来分类的一种,即以固态物质为分离介质制成的膜,亦叫固相膜或固体膜。

液态膜(liquid membrane)

按制膜材料形态来分类的一种,即以液态物质为分离介质形成的膜,亦叫液相膜或液膜。这种膜可以把两种气相,气液两相或两相不互溶的液体进行分隔和促进分离,如乳化液膜和支撑液膜。

气态膜(gas membrane)

按制膜材料形态来分类的一种,即以气态物质为分离介质制成的膜,亦叫气相膜。它通常以充斥于疏水多孔聚合物膜孔隙中的气体为分离介质构成的,当把这种载有气体的膜将两种水溶液隔开时,可使一种液体中含有的挥发性溶质迅速扩散通过膜,在另一种溶液中富集或分离出去。

人工膜(artificial membrane)

人造的具有可替代或协助完成人体部分器官生理功能的高分子膜或膜器件。如人工肾、人工心肺,辅助性人工肝、人工胰、人造皮肤、人造血管以及与输血有关的血液净化膜,血液透析膜,血液过滤膜,血浆分离膜,血浆净化膜等。

天然膜(nature membrane)

在人体或动植物中,自然形成并具有生理功能的膜。

合成膜(synthetic membrane)

由高聚物和无机物分别或复合制成的具有分离功能的渗透膜。

有机膜(organic membrane)

以有机高分子聚合物为材料制成的具有分离功能的渗透膜。这类膜的优点是容易加工成型,成本低。其缺点是在高温,高压和有强吸附组分下,性能不稳定。

醋酸纤维素膜(cellulse acetate membrane)

由醋酸纤维素及其衍生物为主体材料制成的膜。

非纤维素系列膜(non-cellulosic membrane)

由纤维素以外的聚合物制成的膜,如交联芳香聚酰胺膜。

无机膜(inorganic membrane)

以无机材料为分离介质制成的具有分离功能的渗透膜,如金属膜、合金膜、陶瓷膜、高分子金属配合物膜、分子筛复合膜、沸石膜和玻璃膜等,它具有化学稳定性好、耐高温、孔径分布窄和分离效率高等特点,可用于气体分离等。

金属膜(metal membrane)

以金属材料,如钯、银为介质制成的具有分离功能的渗透膜。可利用其对氢的溶解机理制备超纯氢和进行加氢或脱氢膜反应。

合金膜(alloy membrane)

以合金材料,如钯-镍、钯-金、钯-银等为介质制成的具有特殊分离功能的渗透膜。

共混合膜(blend membrane)

两种以上共融性较好的高分子材料按特定比例制成的具有分离功能的选择渗透膜。

平板膜(flat membrane)

外形像平板或纸片状的膜。通常是把铸膜液刮在无纺布或纤维支撑布上制得的,主要用于制备板框式和螺旋卷式二种膜分离元件。

中空纤维膜(hollow fiber membrane)

外形像纤维状,具有自支撑作用的膜。它是非对称膜的一种,其致密层可位于纤维的外表面/如反渗透膜,也可位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)。对气体分离膜来说,致密层位于内表面或外表面均可。

陶瓷膜(ceramic membrane)

以多孔陶瓷材料为介质制成的具有分离功能的渗透膜。如以玻璃、二氧化硅、氧化铝、莫来石等为介质制成的膜,它可承受高温和宽的PH范围,而且其化学惰性要比聚合物膜的高,一般用于微滤和超滤。

陶瓷微滤膜从液体中滤除微米级及亚微米粒子,其中包括固体颗粒,絮凝物、细菌、乳胶和乳化油等。对废水中乳化油及固体颗粒除率可达100%,废水中油含量可达国家排放标准(<10ppm);饮料中药液及其它工业物料的过滤,可使滤过液完全澄清无菌,对油类脱水,与汽加热脱水相比,可大幅度降低能量消耗,该陶瓷微滤膜可耐压50大气压以上,可长期在400℃下操作,用较高压力反冲,可使能量长期保持稳定,再生能力很强。此种膜尤其适应难过滤流体的过滤。

玻璃膜(glassy menbrane)

主要是由玻璃(Na,O—SiOx)经化学处理制成具有分离功能的渗透膜。它是无机多孔膜的一种,可用于血液过滤和气体分离。其中,孔径大于50nm为粗孔膜,孔径介于2~50nm称之为过渡孔膜,孔径小于2nm称之为微孔膜。

半渗透膜(semipermeable membrane)

优先使流体中的某些组分通过而截留其他组分的理想选择性透过膜。

选择透过膜(permselective membrane)

靠膜在一方面或几方面的结构或性质上的差异,如大小、形状、电荷、溶解度和扩散率的差异优先透过特定的组分或离子的膜。

对称膜(symmetric membrane)

一般指膜的各部分具有相同的特性,其孔结构不随深度而变化的膜。膜的厚度范围为10~200um。

非对称膜(asymetric membrane)

由同种材料制成的,一层为致密分离层,其厚度通常为0.1~0.5um另一层或多层(如无机膜)为支撑层(其厚度为5~10um)。

各向异性膜(anisotropic membrane)

其孔结构随深度而变化的膜,亦叫各向异性膜。

均质膜(homogeneous membrane)

由一种膜材料制成、截面均匀一致的膜。均质膜有致密均质膜、微孔均质膜和离子交换膜。

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