工業中半透膜

⑴ 什麼是半透膜

半透膜

透膜是一種只讓某些分子和離子擴散進出的薄膜，一般來說，半透膜只允許離子和小分子物質通過，而生物大分子物質不能自由通過半透膜，原因是半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大，但比生物大分子例如蛋白質、澱粉等小，如羊皮紙、玻璃紙等都屬於半透膜。

半透膜一般只允透過溶劑或溶劑和小分子溶質而不允許過大分子溶質。如玻璃紙只允許水透過蔗糖溶液中，而蔗糖分子不能透過；動物的膀胱允許水透過，而不允許酒精分子過；灼熱的鈀或鉑允許氫透過，而氬分子不能透過。半透膜可用多種高分子材料製成，用以分離不同分子量的物質，定滲透壓和氣體分壓等。半透膜主要應於膜分離技術中的反滲透和超濾。應用反滲透過程時稱為反滲透膜，它是具有水性基團的薄膜，膜不僅具有篩濾作還有對水分子的優先吸附作用。常於反滲透的膜有醋酸纖維素膜、芳香聚胺膜、聚苯並咪唑膜等。半透膜可以制板狀、管狀和中空纖維狀，也應用於擴滲析。膜的表皮層微孔孔徑為0.6~0.9nm，臨界孔徑為1.3nm。孔徑較大的半透膜應用於超過濾，稱為超過濾膜，它在0.07~0.7MPa(0.7~7kgf/cm2)壓力下工作，用於分離直徑10nm以內的分子和微粒，其透過性能屬篩分原理。在污水處理中用到的膜過程有電滲析、反滲透和超濾，其所用的均為半透膜。半透膜應用在工業廢水治理，有的已有生產規模，有的還在實驗室研究階段。

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⑵ 什麼是RO膜

RO膜，即反滲透膜，是反滲透系統中應用的一種獨特半透膜。此膜具有選擇性，允許水分子通過，同時阻止雜質和鹽分等其他物質通過。其名稱來源於英文"Reverse Osmosis"，直譯為「反滲透」。

RO膜的特性在於其孔徑極小，能有效過濾掉水中含有的微粒、細菌、病毒、有機物等雜質。而水分子因其小且無電荷，能順利通過此膜。此外，RO膜在處理水中鹽分時表現尤為出色，能有效去除水中高達98%的鹽分，使得處理後的水成為高純度的去離子水。

RO膜在反滲透系統中的工作原理為：當含有雜質和鹽分的水壓向RO膜時，水分子能夠通過膜，而鹽分等雜質則被膜阻擋，形成滲透液與濃縮液。由於滲透壓的作用，濃縮液的水分子不斷被抽走，進而形成高濃度的鹽分濃縮液。通過這種物理過程，RO膜能高效地凈化水質，去除雜質和鹽分，滿足不同工業和生活用水需求。

RO膜廣泛應用於飲用水凈化、工業用水處理、海水淡化、醫療領域等多種場景。在飲用水凈化中，RO膜能有效去除水中的各種污染物，提供安全、純凈的飲用水。在工業用水處理方面，RO膜能去除工業廢水中含有的有害物質，提高水質，滿足工業生產需求。在海水淡化領域，RO膜通過反滲透原理，將海水轉換為可飲用的淡水，為解決水資源短缺問題提供了有效途徑。

總之，RO膜作為一種高效、環保的水處理技術，通過其獨特的過濾特性，有效去除水中的雜質和鹽分，為人類提供安全、純凈的水資源，對促進水資源的有效利用和環境保護具有重要意義。