A. 超濾膜是什麼東西
超濾(簡稱UF)是以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。 超濾是一種膜分離技術,超濾分離的對象主要為大分子物質,因此,超濾的過濾精度也常以分子的質量單位Dalton(道爾頓)來定義。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬。
超濾膜為多孔性不對稱結構。超濾過濾過程是以膜兩側壓差為驅動力,以機械篩分原理為基礎的一種溶液分離過程,使用壓力通常為0.01~0.3 MPa,篩分孔徑從0.002~0.1μm,截留分子量為000~100,000 道爾頓左右。
超濾起源於1748 年,Schmidt 用棉花膠膜或璐膜分濾溶液,當施加一定壓力時,溶液(水)透過膜,而蛋白質、膠體等物質則被截留下來,其過濾精度遠遠超過濾紙,於是他提出超濾這一術語。1896 年,Martin 制出了第一張人工超濾膜。20世紀60 年代,分子量級概念的提出,是現代超濾的開始,70 年代和80 年代是高速發展期,90 年代以後開始趨於成熟,進入到21 世紀得到廣泛應用。我國對該項技術研究較晚,上世紀70 年代尚處於研究期限,80 年代末,才進入工業化生產和應用階段。近30 年來,超濾技術的發展極為迅速,不但在特殊溶液的分離方面有獨到的作用,而且在工業給水方面也用得越來越多。例如在海水淡化、純水及高純水的制備中,超濾可作為預處理設備,確保反滲透等後續設備的長期安全穩定運行。在食品飲料、礦泉水生產中,超濾也發揮了重要作用。因為超濾僅去除水中的懸浮物、膠體微粒和細菌等雜質,而保留了對人體健康有益的礦物質。
超濾膜對於細菌和大多數病菌、膠體、淤泥等具有極高的去除率。膜的公稱孔徑越小,去除率越高。超濾膜通常使用的材料都是高分子聚合物。超濾膜材質從最初的不對稱CA膜擴大到現在的PS(聚碸)、鋼襯膠S(聚醚碸)、PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)等。
膜組件結構有板式、卷式、管式和中空纖維四種,從分離層的位置劃分為:內壓、外壓兩種。中空纖維膜是超濾膜的最主要型式之一,呈毛細管狀,經噴絲紡制而成。其內表面或外表面為緻密層,或稱活性層,內部為多孔支撐體。緻密層上密布微孔,溶液就是以其組份能否通過這微孔來達到分離的目的。原液在中空纖維膜內孔或外側加壓流動,被過濾液體則從另一側流出。中空纖維超濾膜主要分為:內壓膜、外壓膜兩種。
B. 超濾膜一般有哪些材質,各有什麼特點
超濾膜主要有以下幾種材質:
根據的性能,超濾膜的材料可分為高分子材料和無機材料兩大類。高分子材料主要有纖維素類、聚楓類、聚醯胺類、聚烯烴、含氟類等;無機材料主要有陶瓷、金屬、玻璃、分子篩等。
1.纖維素類 :纖維素類膜材料是最早應用的超濾膜材料。主要包括:再生纖維素、二肼、聚醯亞胺、聚醚醯胺等。還有碳分子篩膜、不銹鋼醋酸纖維素、三醋酸纖維素、混合纖維素等。
2.聚烯烴類:聚烯烴類超濾膜材料主要包括聚氯乙烯、聚丙烯腈。
3.聚碸類: 聚碸類超濾膜材料主要包括聚楓、聚醚碸、磺化聚楓、聚苯碸和聚芳碸。
4.聚醯胺類: 聚醯胺類超濾膜材料主要包括聚碸醯胺、芳香族聚醯胺、芳香聚醯胺醯。
5.含氟聚合物:含氟超濾膜材料主要包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯。
6.無機材料:無機超濾膜材料主要包括陶瓷材料,如氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、氧化鈦膜、多孔玻璃膜制備所需的碳分子篩、不銹鋼粉、多孔玻璃等材料(分相法)、溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法等。無機膜具有優良的熱穩定性、化學穩定性和機械性能。
超濾膜分離是一種物理的分子篩分過程,所以它具有分離物無相際間變化,無質變等優點,特別適合保持風味和熱敏性物質處理。選擇超濾膜性能的優劣,主要取決於膜材料和成膜工藝條件,其中,膜材料是決定膜性能的主要參數。
C. 超濾膜有哪幾種材料啊哪種材料最好
1、PAN(聚丙烯腈)超濾膜:
PAN(聚丙烯腈)超濾膜,親水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐氣侯性,截留分子量穩定,耐酸鹼程度適中(PH2-10),尤其適用於水中有機物含量低,水質較好的場合,截留分子量10萬。
2、PVC(聚氯乙烯)超濾膜:
PVC材料即聚氯乙烯,它是世界上產量較大的塑料產品之一,價格便宜,應用廣泛,聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據不同的用途可以加入不同的添加劑,聚氯乙烯塑料可呈現不同的物理性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑,可製成多種硬質、軟質和透明製品。
PVC材料由於其化學穩定性高, 耐強酸、耐強鹼、使用壽命長的獨特性能,因此在超濾膜的生產中,PVC也被作為製造超濾膜絲的優質原材料,PVC在生產時會加入穩定劑,穩定劑有無毒和有毒之分,也正是影響成品超濾膜絲安全與否的關鍵所在,只有加入了鉛鹽之類有毒的穩定劑,才會對其產生隱患,但PVC在生產製造超濾膜時,其有毒穩定劑的使用量幾乎為零,方可確保PVC(聚氯乙烯)超濾膜的安全性。現凈水市場,PVC(聚氯乙烯)超濾膜得到了很好的應用就足可以說明這一點。
3、PES(聚醚碸)超濾膜:
PES具有較強的熱穩定性和抗氧化性,適用於超濾膜的制備。PES(聚醚碸)超濾膜具有良好的化學穩定性和熱穩定性等特點,可有效去除蛋白質等物質,並且使用壽命長。適用於污廢水處理、市政給水凈化處理、乳清蛋白和乳清分離蛋白的分離和濃縮以及食品、醫葯加工等領域。
4、PP(聚丙烯)超濾膜:
PP(聚丙烯)超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中先進的一種技術。中空纖維外徑:450-460μm,內徑:350-360μm,管壁厚50μm,是屬熱相拉伸膜。截留分子量5-10萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動,分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程,被截留物質可隨濃縮排除,抗污性中等,可長期連續運行。聚丙稀超濾膜是高分子分離膜之一。
PP(聚丙烯)超濾膜技術是一種廣泛用於水的凈化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質,廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單,不需加熱,能源節約,低壓運行,裝置佔地面積小。
5、PS(聚碸)超濾膜:
PS(聚碸)超濾膜,具有良好的化學穩定性,耐酸鹼性能優良(PH2-13),透水性能較好,強度在有機高分子材料製成的膜中較高,(爆破壓力>0.6Mpa),使用壽命長,正常使用在2年以上。聚碸外壓式中空纖維超濾膜(截留分子量6000-20000),尤其適用於特種行業(如生化、醫葯、化工等)的濃縮、分離、提純,截留性能穩定。
6、PVDF(聚偏氟乙烯)超濾膜:
PVDF(聚偏氟乙烯)超濾膜,它是利用自動連續制膜機將聚偏氟乙烯樹脂和溶劑、致孔添加劑構成的鑄膜液,經相轉化法制備而成。
該種濾芯具有良好的耐熱性和化學穩定性,能耐受小於138℃的高壓蒸汽消毒;能耐受強酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多種有機、無機溶劑。孔形呈圓形及橢圓形,正反面孔型孔徑一致,孔徑范圍分布窄。該膜有較強的負靜電性及疏水性,是一種能夠用於液體除菌、除微粒又可應用於氣體除濕、除塵、除菌過濾的新型精密過濾介質,是食品工業、醫葯工業、生物工程下游產品分離用的較理想材料。
D. 怎樣用掃描電鏡觀察超濾膜
按說明書
E. 超濾膜的分類及標准
超濾是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的一種微孔過濾膜。超濾膜採用壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時壓力差為推動力的膜過濾可區分為:微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;反滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。
超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。
又根據膜的緻密層是在中空纖維的內表面或者外表面,雙分為內壓式和外壓式。現在應用的為清一色全為外壓式。主要優點為單位容積內裝填的有效膜面積大,且佔地面積小。
超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物(例如:醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料)、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。由此可知,超濾膜較適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。PTFE(聚四氟乙烯):適合水系及各種有機溶劑,耐所有溶劑,低溶解性。具有透氣不透水、氣通量大、高微粒截留率、耐溫性好,抗強酸、鹼、有機溶劑和氧化劑,耐老化及不粘、不燃性和無毒、生物相容性等特點。其相關產品廣泛應用於化工、醫葯、環保、電子、食品、能源等領域。水系PES(聚醚碸):具有較高的化學和熱穩定性,流速快、耐酸鹼能力強(pH范圍1-14);具有高機械強度。水系CA(醋酸纖維):適合水溶液,較低的蛋白吸附,流速高,熱穩定性強,不適用於有機溶劑,特別適用於水基溶液。有機系尼龍:具有良好的親水性,耐酸耐鹼,抗氧化劑。不僅適用於含有酸鹼性的水溶液,更適用於含有有機溶劑,如醇類、烴類、脂類、酚類、酮類等有機溶劑。有機系尼龍:適用於絕大多數有機溶劑和水溶液,可用於強酸,70%乙醇、二氯甲烷等有機溶劑。
超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,其中,中空纖維式國內應用較為廣泛的一種,其典型特點為沒有膜的支撐物,是靠纖維管的本身強度來承受工作壓壓力的。超濾膜目前廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。
F. 超濾膜孔徑如何測定
超濾膜孔徑的測定微孔濾膜的孔徑分離效率是關鍵所在,所以評價濾膜孔徑甚為重要。
目前大致採用以下方法:
一、直接測量法
1.直接法測膜孔徑
(1)電子顯微鏡
掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)電子顯微鏡表徵膜的孔徑、孔徑分布及膜的形態結構。
制樣至關重要。濕膜樣品要經過脫水、蒸鍍、復型等處理。
逐級脫水法:膜樣品用5%餓酸固定,然後在提取器中用CCl4或乙醇逐級脫水,再用環氧樹脂包埋固化,最後用超薄切片機切成薄片。適用透射電子顯微鏡的觀察。
低溫冷凍脫水法:膜樣品放在液氮或其他低溫介質中冷凍,使膜樣品中的水急速冷凍為細小的結晶,然後在低溫(至少低於-60°C)和低真空下,使冷凍的結晶逐級升華。這樣制備的膜樣品不收縮,經鍍金或復型,可用電子顯微鏡觀測。
微濾膜的孔徑為0.05-10m,掃描電鏡可分辨。
超濾膜的孔徑為1nm-30mm,掃描電鏡的解析度低於5-10nmnm,所以採用掃描電鏡觀測超濾膜的結構是困難的。
透射電鏡的解析度比掃描電鏡要高得多,約為3-4A正確制樣,高解析度的透射電鏡可以觀測超濾膜的表面細微結構。
環境掃描電子顯微鏡(ESEM),克服了常規SEM的局限性。使濕的、油性的、臟的和不導電的樣品不經處理就可直接上機觀測。
二、間接測量法
間接法是利用與孔徑有關的物理現象,通過實驗測出相應的物理參數,在假設孔徑為均勻直通圓孔的假設條件下,計算得到膜的等效孔徑,主要方法有泡點壓力法、壓汞法、氮氣吸附法、液液置換法、氣體滲透法、截留分子量法、懸浮液過濾法。
泡點法:
泡點壓力所對應膜的最大孔徑。實測時,膜應被液體完全潤濕,否則將帶來誤差。
親水性膜採用水為潤濕液體;疏水性膜採用醇為潤濕液體。
測定步驟
a將樣品平行於液面浸入蒸餾水中,使其完全濕潤b將濾膜置於測試池上,壓上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d開通氣源,使壓力緩慢上升,當濾膜表面出現第一個氣泡並連續出泡時的氣體壓力值,帶入公式可求出樣品最大孔徑值。
e氣泡出現最多時的壓力值,帶入公式可求出樣品最小孔徑。
f由最大孔徑與最小孔徑即可算出平均孔徑。
(1)電鏡法比較直觀,但屬破壞性檢測,也只能得到局部信息
(2)泡壓法(又稱氣體滲透法)只局限於測定膜孔中的最大孔徑,用於小孔徑超濾膜的測定時所需壓力遠高於膜的使用壓力,故一般認為只適用於微濾膜的測定。
G. 超濾膜是什麼
你好,下面是有關超濾膜的介紹,希望對你有用
順祝您學習進步,望採納謝謝
超濾膜科技名詞定義中文名稱:超濾膜英文名稱:ultrafiltrationmembrane;hyperfiltrationmembrane定義:膜狀的超濾材料。應用學科:生物化學與分子生物學(一級學科);方法與技術(二級學科)以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布求助編輯網路名片超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。
目錄
簡介超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。
H. 什麼是超濾膜技術
超濾膜的技術:
超濾膜技術是以壓力差動力的一種半透膜,在過濾膜的技術上可以分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。這個是根據超濾膜所能截留的雜質或分子量的大小區分的,如果是椐據膜的孔徑大小區分的話,微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;反滲透膜為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他
分離技術
所難以完成的膠狀懸浮液的分離。
1.超濾膜
化學穩定性
高,可耐高溫、耐酸、耐鹼,因此對進水水質要求不高,通用性強;
2.超濾膜技術原理簡單,容易實現自動化運轉,節約勞動力,且操作簡便、易於維護,運行安全穩定;
3.超濾膜技術屬於物理方法,在水處理過程中並不需加任何化學葯劑,因此可有效的防止水體出現二次污染的情況;
4.超濾膜技術效率高,處理水量大,尤其是對污染較小的城市飲用水處理方面,展現出高的應用效率。
超濾膜技術是一種新型水處理技術,與傳統水處理技術相比,超濾膜技術的效率高、能耗低、處理水量大等優勢在水處理過程中很有成效,隨著技術發展日益成熟,超濾膜技術不僅在工業污水處理中得到了較為廣泛的應用,而且在城市飲用水凈化領域也體現出較為廣闊的應用前景。
I. 超濾膜有哪些分類
超濾膜的分類有很多:
按照膜組件的不同分類:有管式超濾膜,板框式超濾膜,卷式超濾膜和中空纖維式超濾膜。
按照按照壓力驅動形式的不同:可以分為外壓式和外壓式。
膜材料的不同分類:有有機超濾膜和無機超濾膜兩種。
有機超濾膜按材質又可以分:
1、聚碸類 如聚碸(PS)、磺化聚碸(SPS)、聚醚碸(PES)等。用這種材料制膜,易成型,膜機械強度好,耐熱、耐化學性能也較好,是目前用得較多的材料。
2、聚烯烴類 主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚碸相似,它的機械和化學性能較好。PAN的腈基是強極性基因,但PAN並不十分親水,通常引入另一種共聚單體(如醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯),以增加鏈的柔韌性和親水性,從而改變其加工性。
3、氟材料 目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),這種材料的超濾膜具有極優良的機械強度和耐高溫、耐化學侵蝕性性能,使用溫度一40~260~C,可在強酸、強鹼和多種有機溶劑條件下使用,但成本很高。
4、聚氯乙烯(PVC) 這種材料製造的超濾膜具有優良的機械強度和極佳的化學侵蝕性性能,材料來源廣泛、穩定,成本適中,可以製造出優良的超濾膜,尤其是可以製造出在跨膜壓差很低的條件下,單位膜面積產水量卻很高的超濾膜。例如,海南立升凈水科技實業有限公司已生產出在25℃,lm水柱條件下,PVC膜過濾純水的通量達到400L/(mz.h)(國家十五科技攻關項目)。
5、其他材料除上述材料外,還有聚碸醯胺、聚醚酮、聚脂肪醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺等。廣州超禹整理提供,希望能夠幫到你!