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半透膜的發展史

發布時間:2021-02-18 10:17:30

Ⅰ 超聲波發展史

超聲波是聲波大家族中的一員。
聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動。譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波。
超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的,人在自然環境下無法聽到和感受到的聲波。
超聲波治療的概念:
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位,以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球,超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
(一)工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等
(二)生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等
(三)診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
(四)治療學方面的應用:理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點:
1、超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。
2、超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3、超聲與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息(診斷或對傳聲媒質產生效應。(治療)
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介(如B超等用作診斷);超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響,改變以致破壞後者的狀態,性質及結構(用作治療)。
超聲波的發展史:
一、國際方面:
自19世紀末到20世紀初,在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後,人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法,從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。
1922年,德國出現了首例超聲波治療的發明專利。
1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。
40年代末期超聲治療在歐美興起,直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上,才有了超聲治療方面的論文交流,為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表,超聲治療進入了實用成熟階段。
二、國內方面:
國內在超聲治療領域起步稍晚,於20世紀50年代初才只有少數醫院開展超聲治療工作,從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病,至50年代開始逐步推廣,並有了國產儀器。公開的文獻報道始見於1957年。到了70年代有了各型國產超聲治療儀,超聲療法普及到全國各大型醫院。
40多年來,全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特別是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科,是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際范圍內推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科,已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀(HIFU)超聲聚焦外科已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。
超聲波治病機理:

1.機械效應:超聲在介質中前進時所產生的效應。(超聲在介質中傳播是由反射而產生的機械效應)它可引起機體若干反應。超聲振動可引起組織細胞內物質運動,由於超聲的細微按摩,使細胞漿流動、細胞震盪、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用,也稱為「內按摩」這是超聲波治療所獨有的特性,可以改變細胞膜的通透性,刺激細胞半透膜的彌散過程,促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀態,改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞內部結構發生變化,導致細胞的功能變化,使堅硬的結締組織延伸,松軟。
超聲波的機械作用可軟化組織,增強滲透,提高代謝,促進血液循環,刺激神經系統和細胞功能,因此具有超聲波獨特的治療意義。
2.溫熱效應:人體組織對超聲能量有比較大的吸收本領,因此當超聲波在人體組織中傳播過程中,其能量不斷地被組織吸收而變成熱量,其結果是組織的自身溫度升高。
產熱過程既是機械能在介質中轉變成熱能的能量轉換過程。即內生熱。超聲溫熱效應可增加血液循環,加速代謝,改善局部組織營養,增強酶活力。一般情況下,超聲波的熱作用以骨和結締組織為顯著,脂肪與血液為最少。
3.理化效應:超聲的機械效應和溫熱效應均可促發若干物理化學變化。實踐證明一些理化效應往往是上述效應的繼發效應。TS-C型治療機通過理化效應繼發出下列五大作用:
A.彌散作用:超聲波可以提高生物膜的通透性,超聲波作用後,細胞膜對鉀,鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程,促進物質交換,加速代謝,改善組織營養。
B.觸變作用:超聲作用下,可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉,肌腱的軟化作用,以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。
C.空化作用:空化形成,或保持穩定的單向振動,或繼發膨脹以致崩潰,細胞功能改變,細胞內鈣水平增高。成纖維細胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,膠原張力增加。
D.聚合作用與解聚作用:水分子聚合是將多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚,是將大分子的化學物變成小分子的過程。可使關節內增加水解酶和原酶活性增加。
E.消炎,修復細胞和分子:超聲作用下,可使組織PH值向鹼性方面發展。緩解炎症所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量,產生致炎症作用,抑制並起到抗炎作用。使白細胞移動,促進血管生成。膠原合成及成熟。促進或抑制損傷的修復和癒合過程。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修復的過程。

(摘自科學技術文獻出版社出版發行的《超聲醫學》、《實用超聲治療學》和《物理治療全書》):

Ⅱ 膜分離的歷史前景

你要問的是發展前景吧。膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混專合物在通過半透屬膜時,實現選擇性分離的技術,在飲用水凈化、工業用水處理,食品、飲料用水凈化、除菌,生物活性物質回收、精製等方面得到廣泛應用,並迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機械、生物、制葯、發酵等各個領域。分離膜因其獨特的結構和性能,在環境保護和水資源再生方面異軍突起,在環境工程,特別是廢水處理和中水回用方面有著廣泛的應用前景。

Ⅲ 誰知道有關超聲波、次聲波的知識

超聲波的頻率高至20000Hz以上(每秒振動20000次以上),由於它的頻率高,因此具有以下特點:(a)方向性好,幾乎沿直線傳播;(b)穿透能力強,能穿透許多電磁波不能穿透的物質;(c)在媒質中傳播時能產生巨大的作用力,可以用來為硬質材料做切割、鑿孔等,也可以用來清洗和消毒等對於超聲波的應用,我們比較熟悉的就是醫院中常用的B超,它是把超聲波射入人體,根據人體組織對超聲波的傳導和反射能力的變化來判斷有無異常,如對人體臟器做病變檢查、結石檢查等,它具有對人體無損傷、簡便迅速的優點.
次聲又稱亞聲,是頻率在20Hz以下的低頻率波.許多自然災害如地震、火山爆發、龍卷風等在發生前都會發出次聲波.次聲波對人體能夠造成危害,引起頭痛、嘔吐、呼吸困難等症狀.在20世紀30年代,美國一位物理學家做過實驗:他把一台次聲發生器帶進劇場,開演後悄悄地打開,然後坐在自己的包廂內觀察動靜,只見坐在次聲器四周的觀眾產生一種惶恐不安和迷惑不解的神情,並很快蔓延到整個劇場.次聲波的特點是來源廣、傳播遠、穿透力強科學家們利用它來預測台風、研究大氣結構等.在軍事上可以利用次聲來偵察大氣中的核爆炸、跟蹤導彈等等.
1890年, 一艘名叫「馬爾波羅號」帆船在從紐西蘭駛往英國的途中,突然神秘地失蹤了. 20年後,人們在火地島海岸邊發現了它.奇怪的是:船上的開都原封未動.完好如初.船長航海日記的字跡仍然依稀可辨;就連那些死已多年的船員,也都「各在其位」,保持著當年在崗時的「姿勢」;
1948年初,一艘荷蘭貨船在通過馬六甲海峽時,一場風暴過後,全船海員莫明其妙地死光;在匈牙利鮑拉得利山洞入口, 3名旅遊者齊刷刷地突然倒地,停止了呼吸......
上述慘案,引起了科學家們的普遍關注,其中不少人還對船員的遇難原因進行了長期的研究.就以本文開頭的那樁慘案來說,船員們是怎麼死的?是死於天火或是雷擊的嗎?不是,因為船上沒有絲毫燃燒的痕跡;是死於海盜的刀下的嗎?不!遇難者遺骸上看到死前打鬥的跡象;是死於飢餓乾渴的嗎?也不是!船上當時貯存著足夠的食物和淡水.至於前面提到的第二樁和第三樁慘案,是自殺還是他殺?死因何在?兇手是誰?檢驗的結果是:在所有遇難者身上,都沒有找到任何傷痕,也不存在中毒跡象.顯然,謀殺或者自殺之說已不成立.那麼,是以及病一類心腦血管疾病的突然發作致死的嗎?法醫的解剖報告表明,死者生前個個都很健壯!
經過反復調查,終於弄清了製造上述慘案的「兇手」,是一種為人們所不很了解的次聲的聲波.次聲波是一種每秒鍾振動數很少,人耳聽不到的聲波.次聲的聲波頻率很低,一般均在20兆赫以下,波長卻很長,傳播距離也很遠.它比一般的聲波、光波和無線電波都要傳得遠.例如,頻率低於1赫的次聲波,可以傳到幾千以至上萬公里以外的地方.1960年,南美洲的智利發生大地震,地震時產生的次聲波傳遍了全世界的每一個角落!1961年,蘇聯在北極圈內進行了一次核爆炸,產生的次聲波竟繞地球轉了5圈之後才消失!
次聲波具有極強的穿透力,不僅可以穿透大氣、海水、土壤,而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構成的建築物,甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下.次聲穿透人體時,不僅能使人產生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視物模糊,吞咽困難、胃痛、肝功能失調、四肢麻木,而且還可能破壞大腦神經系統,造成大腦組織的重大損傷.次聲波對心臟影響最為嚴重,最終可導致死亡.
為什麼次聲波能致人於死呢?
原來,人體內臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似(0.01~20赫),倘若外來的次聲頻率與體內臟的振動頻率相似或相同,就會引起人體內臟的「共振」,從而使人產生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列症狀.特別是當人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時,更易引起人體內臟的共振,使人體內臟受損而喪命.前面開頭提到的發生在馬六甲海峽的那樁慘案,就是因為這艘貨船在駛近該海峽時,恰遇上海上起了風暴.風暴與海浪摩擦,產生了次聲波.次聲波使人的心臟及其它內臟劇烈抖動、狂跳,以致血管破裂,最後促使死亡.
次聲雖然無形,但它卻時刻在產生並威脅著人類的安全.在自然界,例如太陽磁暴、海峽咆哮、雷鳴電閃、氣壓突變;在工廠,機械的撞擊、摩擦;軍事上的原子彈、氫彈爆炸試驗等等,都可以產生次聲波.
由於次聲波具有極強的穿透力,因此,國際海難救助組織就在一些遠離大陸的島上建立起「次聲定位站」,監測著海潮的洋面.一旦船隻或飛機失事附海,可以迅速測定方位,進行救助.
近年來,一些國家利用次聲能夠「殺人」這一特性,致力次聲武器——次聲炸彈的研製盡管眼下尚處於研製階段,但科學家們預言;只要次聲炸彈一聲爆炸,瞬息之間,在方圓十幾公里的地面上,所有的人都將被殺死,且無一能倖免.次聲武器能夠穿透15厘米的混凝土和坦克鋼板.人即使躲到防空洞或鑽進坦克的「肚子」里,也還是一樣地難逃殘廢的厄運.次聲炸彈和中子彈一樣,只殺傷生物而無損於建築物.但兩者相比,次聲彈的殺傷力遠比中子彈強得多.

<作用>:
超聲波:
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位,以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球,超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
(一)工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等
(二)生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等
(三)診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
(四)治療學方面的應用:理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點:
1、超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。
2、超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3、超聲與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息(診斷或對傳聲媒質產生效應。(治療)
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介(如B超等用作診斷);超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響,改變以致破壞後者的狀態,性質及結構(用作治療)。
超聲波的發展史:
一、國際方面:
自19世紀末到20世紀初,在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後,人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法,從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。
1922年,德國出現了首例超聲波治療的發明專利。
1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。
40年代末期超聲治療在歐美興起,直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上,才有了超聲治療方面的論文交流,為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表,超聲治療進入了實用成熟階段。
二、國內方面:
國內在超聲治療領域起步稍晚,於20世紀50年代初才只有少數醫院開展超聲治療工作,從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病,至50年代開始逐步推廣,並有了國產儀器。公開的文獻報道始見於1957年。到了70年代有了各型國產超聲治療儀,超聲療法普及到全國各大型醫院。
40多年來,全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特別是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科,是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際范圍內推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科,已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀(HIFU)超聲聚焦外科已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。
超聲波治病機理:

1.機械效應:超聲在介質中前進時所產生的效應。(超聲在介質中傳播是由反射而產生的機械效應)它可引起機體若干反應。超聲振動可引起組織細胞內物質運動,由於超聲的細微按摩,使細胞漿流動、細胞震盪、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用,也稱為「內按摩」這是超聲波治療所獨有的特性,可以改變細胞膜的通透性,刺激細胞半透膜的彌散過程,促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀態,改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞內部結構發生變化,導致細胞的功能變化,使堅硬的結締組織延伸,松軟。
超聲波的機械作用可軟化組織,增強滲透,提高代謝,促進血液循環,刺激神經系統和細胞功能,因此具有超聲波獨特的治療意義。
2.溫熱效應:人體組織對超聲能量有比較大的吸收本領,因此當超聲波在人體組織中傳播過程中,其能量不斷地被組織吸收而變成熱量,其結果是組織的自身溫度升高。
產熱過程既是機械能在介質中轉變成熱能的能量轉換過程。即內生熱。超聲溫熱效應可增加血液循環,加速代謝,改善局部組織營養,增強酶活力。一般情況下,超聲波的熱作用以骨和結締組織為顯著,脂肪與血液為最少。
3.理化效應:超聲的機械效應和溫熱效應均可促發若干物理化學變化。實踐證明一些理化效應往往是上述效應的繼發效應。TS-C型治療機通過理化效應繼發出下列五大作用:
A.彌散作用:超聲波可以提高生物膜的通透性,超聲波作用後,細胞膜對鉀,鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程,促進物質交換,加速代謝,改善組織營養。
B.觸變作用:超聲作用下,可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉,肌腱的軟化作用,以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。
C.空化作用:空化形成,或保持穩定的單向振動,或繼發膨脹以致崩潰,細胞功能改變,細胞內鈣水平增高。成纖維細胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,膠原張力增加。
D.聚合作用與解聚作用:水分子聚合是將多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚,是將大分子的化學物變成小分子的過程。可使關節內增加水解酶和原酶活性增加。
E.消炎,修復細胞和分子:超聲作用下,可使組織PH值向鹼性方面發展。緩解炎症所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量,產生致炎症作用,抑制並起到抗炎作用。使白細胞移動,促進血管生成。膠原合成及成熟。促進或抑制損傷的修復和癒合過程。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修復的過程。

次聲波:
由於次聲的頻率很低,所以大氣對次聲波的吸收系數很小,因而其穿透力極強,可傳播至極遠處而能量衰減很小。10Hz以下的次聲波可以傳播至數千千米的距離。1983年夏,位於印度尼西亞蘇門答臘島和爪哇島之間的喀拉喀托火山爆發,火山爆發時產生的強次聲波繞地球轉了3圈,歷時108小時後才慢慢消逝。全世界的微氣壓計都記錄到了它的振動餘波。1986年1月29日,美國太空梭"挑戰者"號升空爆炸,爆炸產生的次聲波歷時12小時53分鍾,其爆炸威力之強,連遠在1萬多千米處的我國北京香山中科院聲學研究所監測站的監測儀都"聽"到了。通常的隔音吸音方法對次聲波的特強穿透力作用極微,7000 Hz的聲波用一張紙即可隔擋,而7Hz的次聲波用一堵厚牆也擋不住,次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土。

參資另有:
參考資料:http://..com/question/387088.html

次聲波是頻率低於20赫茲的聲波。一般來說,人耳所能接受的聲波在20—20000赫茲之間,聲波頻率高於20000赫茲的,稱為超聲波;低於20赫茲的約則為次聲波。次聲波與超聲波一樣都看不見、聽不到、摸不著,但次聲波頻率低、波長長,所以傳播距離很遠。次聲波的另一個重要特性是有較強的穿透能力,既能穿透空氣、海水、土壤,也能穿透飛機機體、艦艇殼件、坦克車體,以及堅固的鋼筋混凝土構體。例如頻率為3.44赫茲的次聲波,其波長100米,能穿透建築物的堅固牆壁,當然,對於人體來說更是不在話下。

據報道,次聲波亡人的事件還真有不少。1980年,一艘名叫「馬爾波羅」的帆船在由紐西蘭駛往英國的途中突然神秘地失蹤;20年後,卻在火地島附近被人發現。船上的一切都原封不動、完好如初。就連已死多年的船員也都各就各位,保持著工作狀態。科學家對他們的神秘死亡引起了極大的關注,經過長期研究,終於發現,原來他們正是死於海上風暴產生的次聲。

1992年11月24日,桂林上空發生了一起空難,141人死亡,成為中國民航史上最慘烈的飛機失事事件。當事件的原因經多方解釋而未肯定之時,中國聲學研究所的專家,提出了存在著因「次聲波」的作用而致使飛機墜毀的可能性。桂林屬半丘陵地帶,氣團依山勢走向而上下浮動,引起氣流震動,會產生一種「山背波」的次聲波,當飛機遇到這種危害極大的由次聲波引起的晴空湍流時,如同落入一個風旋渦中,在擠壓力、沖力等多種強勁外力的作用下,將造成飛機失控、產生機毀人亡的惡果。最近研究結果表明,次聲波對飛機的影響還有一種「生物效應」。該理論認為,當次聲波的頻率接近人體頻率時,就有可能產生「共振」,飛機駕駛員無法承受這種強烈的效應,就有致命的危險。也就是說,此次空難的兇手很可能就是這種次聲波。

那麼,次聲波為何會造成人員不流血卻出現嚴重傷亡的現象呢?科學研究表明:人體的內臟,有其固有的振動頻率,而這種頻率也在0.01—20赫茲之間,也就是說,它和次聲波的頻率相似。這樣一來,當外來的次聲波不管是自然形成的,還是人為製造的,一旦它的振動頻率與人體內臟的振動頻率相同或接近時,就會引起各種臟器的共振,這一共振便會使人煩躁、耳鳴、頭痛、失眠、惡心、視覺模糊、吞咽困難、肝胃功能失調紊亂;嚴重時,還會使人四肢麻木、胸部有壓迫感。特別是與人的腹腔、胸腔和顱腔的固有振動頻率一致時,就會與內臟、大腦等產生共振,甚至危及性命。

次聲波這些神奇的功能:無聲無息地傳播,波長不易衰減,且易與自然界的次聲波混在一起,難以被人察覺等特點,早就引起軍事專家的高度注意。一些國家正在是利用次聲波的性質進行次聲波武器的研製。初步選定利用次聲波進行作戰的方向是次聲波發生器和次聲波炸彈。

Ⅳ 滲透過程中,水分子可以自由通過半透膜,該過程原理是什麼

是通過膜上的孔,因為有半透膜的存在,而且膜內外的溶液濃度的不同,水就因滲透作用進入膜內

Ⅳ 半透膜是什麼

半透膜(英語:semipermeable
membrane)是一種只給某種分子或離子擴散進出的薄膜,對不同質點的通過回具有選擇性答的薄膜。
細胞膜、液泡膜都是半透膜
都具有選擇透過性;
細胞壁不是半透膜
不具有選擇透過性。

Ⅵ 人工器官的發展歷史

暫時或永久性地代替身體某些器官主要功能的人工裝置。使用較廣泛專的有:①人工肺(屬氧合器)模擬肺進行O2與CO2交換的裝置,通過氧合器使體內含氧低的靜脈血氧合為含氧高的動脈血;②人工心臟(血泵)。代替心臟排血功能的裝置,結構與泵相似,能驅動血流克服阻力沿單向流動。人工心臟與人工肺合稱人工心肺機,於1953年首次用於人體,主要適用於復雜的心臟手術;③人工腎(血液透析器)。模擬腎臟排泄功能的體外裝置,1945年開始用於臨床。人工腎由透析器及透析液組成,透析器的核心是一層半透膜,可允許低分子物質如電解質、葡萄糖、水及其他代謝廢物(如尿素)等通過,血細胞、血漿蛋白、細菌、病毒等則不能通過,從而調節機體電解質、體液和酸鹼平衡,維持內環境的相對恆定。主要應用於急、慢性腎功能衰竭和急性葯物、毒物中毒等。

Ⅶ 動物細胞吸水和失水過程中充當就半透膜的是什麼

細胞膜,細胞膜本身就是有選擇透過性的,允許小分子通過,不讓大分子通過,具備半透膜的特性

Ⅷ 半透膜是「麥克斯韋妖」嗎

關鍵只在一抄點,嚴格的「麥克襲斯韋妖」是被設想成在一個封閉系統之中的、憑自身的能力使速度大小不同的分子分開的精靈,經過幾代科學家的努力,已經知道這是不可能的事情。而實驗室中的半透膜並不具備這種封閉條件:沒有物質也沒有能量交換(意味著你甚至不能看見它!)

Ⅸ 海水淡化經歷什麼的發展歷程

海水淡化歷史
地球表面2/3的面積被水覆蓋,但水儲量的97%為海水和苦鹹水,這些水是很豐富的。但是,要利用海水必須經過淡化。目前,全世界有一百二十多個國家和地區採用海水或苦鹹水淡化技術取得淡水。據統計,海水淡化系統與生產量以每年10%以上的速度在增加。亞洲國家如日本、新加坡、韓國、印尼與中國等也都積極發展或應用海水淡化做為替代水源,以增加自主水源的數量。海水淡化的技術主要有蒸餾、凍結、反滲透、離子遷移、化學法等辦法。海水淡化雖然耗電耗能,成本很高,但是意義重大。有人估計,海水淡化可能是21世紀誕生出的一種新型的生產淡水的未來水產業。就目前經濟技術水平而言,海水淡化的成本還是比較高的。
第一個海水淡化工廠於1954 年建於美國,現在仍在得克薩斯的弗里波特(Freep-ort)運轉著。佛羅里達州的基韋斯特(Key West)市的海水淡化工廠是世界上最大的一個,它供應著城市用水。
表面看海水淡化很簡單,只要將鹹水中的鹽與淡水分開即可。最簡單的方法,一個是蒸餾法,將水蒸發而鹽留下,再將水蒸氣冷凝為液態淡水。這個過程與海水逐漸變鹹的過程是類似的,只不過人類要攫取的是淡水。另一個海水淡化的方法是冷凍法,冷凍海水,使之結冰,在液態淡水變成固態的冰的同時,鹽被分離了出去。兩種方法都有難以克服的弊病。蒸餾法會消耗大量的能源,並在儀器里產生大量的鍋垢,相反得到的淡水卻並不多。這是一種很不劃算的方式。冷凍法同樣要消耗許多能源,得到的淡水卻味道不佳,難以使用。
1953年,一種新的海水淡化方式問世了,這就是反滲透法。這種方法利用半透膜來達到將淡水與鹽分離的目的。在通常情況下,半透膜允許溶液中的溶劑通過,而不允許溶質透過。由於海水含鹽高,如果用半透膜將海水與淡水隔開,淡水會通過半透膜擴散到海水的一側,從而使海水一側的液面升高,直到一定的高度產生壓力,使淡水不再擴散過來。這個過程是滲透。如果反其道而行之,要得到淡水,只要對半透膜中的海水施以壓力,就會使海水中的淡水滲透到半透膜外,而鹽卻被膜阻擋在海水中。這就是反滲透法。反滲透法最大的優點就是節能,生產同等質量的淡水,它的能源消耗僅為蒸餾法的1/40。因此,從1974年以來,世界上的發達國家不約而同地將海水淡化的研究方向轉向了反滲透法。
在新興的反滲透法研究方興未艾的時候,古老的蒸餾法也改弦易轍,重新煥發了青春。常識告訴我們,水在常溫常壓下要加熱到100℃才沸騰,產生大量的水蒸氣。傳統的蒸餾法只考慮了通過升高溫度獲得水蒸氣的方式,耗能甚巨。而新的方法是將氣壓降下來,把經過適當加溫的海水,送入人造的真空蒸餾室中,海水中的淡水會在瞬間急速蒸發,全部變成水蒸氣。許多這樣的真空蒸餾室連接起來,就組成了大型的海水淡化工廠。如果海水淡化工廠與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱給海水加溫,成本就更低了。
現在世界上的大型海水淡化工廠,大多採用新的蒸餾法。在西亞盛產石油的國度,往往土地「富得流油」,卻打不出一口淡水井。水比油貴的現實,使海水淡化工廠如雨後春筍般出現在西亞的海岸線上。1983年,西亞第一大國沙烏地阿拉伯在吉達港修建了日產淡水30萬噸的海水淡化廠;在另一個西亞國家科威特,現在每天可以生產淡水100萬噸。波斯灣沿岸地區,有的國家的淡化海水已經佔到了本國淡水使用量的80%—90%。

Ⅹ 反滲透膜的發展史

80年代發明的復合膜,由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成,透水量極大,除鹽率高達99%,是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效,因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前,反滲透膜技術都是被國外所壟斷,而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期,當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年,石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。

隨後1967年,國家科委組織全國海水淡化會戰,組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。

1970年,會戰主力匯集中國浙江省的杭州市,組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間,他們一直用電滲析技術進行海水淡化,研製成功海洋監測專用微孔濾膜,建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。

1982年,中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是,因為經歷了十年浩劫,畢竟還是衰弱下去了,此時,遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。

1984年,國家海洋局以海水淡化研究室為主體,組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心,中國開始對膜技術重視了,但是,美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了,投入到了國家和民用中去了。

1992年,國家為了追趕膜方面技術與世界的差距,,國家科委軍頂,以「中心」為依託,組建國家液體分離膜工程技術研究中心,並開始悄悄研製國產反滲透膜。

直到2001年,「中心」實行集團化分體管理,所轄三個控股的中外合資公司,兩個中資公司和一個研發中心。同年,杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世,從此,中國有了自己的反滲透膜產品,享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場,中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。

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