『壹』 反滲透膜的原理是什麼
RO反滲透膜是一種對透過的物質具有選擇性的半透膜，只能透回過溶劑而不能透過溶質答的薄膜稱之為理想半透膜，RO反滲透膜基本上算是理想的半透膜。當相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於RO反滲透膜的兩側時，稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動，這一現象即為滲透。
當滲透達到平衡時，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決於溶液的固有性質，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。若在濃溶液一側施加一個大於滲透壓的壓力時，溶劑的流動方向將與原來的滲透方向相反，開始從濃溶液向稀溶液一側流動，這一過程稱為反滲透。
反滲透是滲透的一種反向遷移運動，是一種在壓力驅動下，藉助於反滲透膜選擇性截留作用將溶液中的溶質與溶劑分離。RO反滲透膜已廣泛應用於各種液體的提純與濃縮，其中最普遍的應用實例便是在水處理工藝中，用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除，以獲得高質量的純凈水。
『貳』 反滲透膜的工作原理圖
當將相同體積的稀溶液和濃溶液分別置於一個容器的兩側，中間由半透膜隔開時，稀溶液中的溶劑會自然穿過半透膜向濃溶液側移動，導致濃溶液側的液面比稀溶液側的液面高，形成一個壓力差，即滲透壓。如果在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力，溶劑會向稀溶液側流動，這一過程稱為反滲透。
關於反滲透過程的傳質機理和模型，主要有三種學說：
1. 溶解-擴散模型：Lonsdale等人提出的這一模型認為，反滲透膜的活性表面層是緻密無孔的，溶質和溶劑都能在膜表面層內溶解並擴散通過膜。溶質和溶劑的溶解度差異以及它們在膜中的擴散性差異影響了通過膜的速度。這一過程分為三個步驟：首先，溶質和溶劑在膜的料液側表面吸附和溶解；其次，它們在膜的活性層中以分子擴散方式移動；最後，它們在膜的透過液側表面解吸。
2. 優先吸附-毛細孔流理論：這種理論指出，當液體中溶解有不同種類的物質時，溶液的表面張力會發生變化。例如，水中溶解有機物質會減小表面張力，而溶解某些無機鹽類可能會略微增加表面張力。當水溶液接觸高分子多孔膜時，如果膜對溶質是負吸附而對水是優先正吸附，那麼在膜與溶液界面上會形成一層純水層。在外壓作用下，這層純水層可以通過膜表面的毛細孔流出，從而獲得純水。
3. 氫鍵理論：在醋酸纖維素中，由於氫鍵和范德華力的作用，膜中存在晶相區域和非晶相區域。晶相區域中的大分子之間通過牢固的氫鍵平行排列，而非晶相區域中的大分子之間則是無序的。水和溶質不能進入晶相區域。在醋酸纖維素分子附近，水與醋酸纖維素羰基上的氧原子形成氫鍵，形成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後，會引起水分子熵值的極大下降，形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里，結合水的佔有率很低，孔的中央存在普通結構的水。不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水，並以有序擴散方式遷移，通過不斷的改變與醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。
在壓力作用下，溶液中的水分子與醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵，而原來的水分子形成的氫鍵被斷開，水分子解離出來並隨之移動到下一個活化點並形成新的氫鍵。這一系列的氫鍵形成與斷開使得水分子離開膜表面的緻密活性層並進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水，水分子能夠順暢地流出膜外。