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氫離子能透過反滲透膜

發布時間:2022-02-02 11:40:24

反滲透膜怎麼過濾鈉離子

因為反滲透膜片所用的材料對水的親和力遠大於鈉離子,所以水很容易浸潤膜片滲透過去。而鈉離子被截留。

RO膜 能讓氫離子通過嗎

99.5%的脫鹽率,就是針對一價鹽
所以說不是不能通過,是只有0.5%通過

③ 氫離子為什麼不能通過滲透作用進入細胞

水的運輸更多是通過水通道蛋白,而不是滲透作用。

至於為什麼水通道蛋白aquaporin只允許水分子通過而不允許質子通過,從而維持正常的電化學梯度和質子梯度,有學者通過分子動力學模擬MD (Molecular Dynamics) Simulation闡明了其機制。他們利用大腸桿菌中的水-甘油通道蛋白GlpF晶體結構,做了12ns(當時已經不錯)的MD Simulation,確定了通道中7-9個水分子鏈的時空分布和朝向。質子在水中的傳遞必須是在固定朝向的極性水分子鏈中跳轉傳遞,而通道中兩個保守的天冬醯胺(Asn68,Asn203)與通道中央的水分子形成氫鍵,使得這個水分子「橫過來」,打斷了連續的水鏈,從而阻止了質子的傳遞。水分子的通過並未受影響,約10^9 每秒,接近自由擴散的速率。作者還做了一系列模擬和實驗來證明其觀點,有興趣可以讀一下。這項研究展示了MD Simulation的強大力量,成為MD Simulation的經典案例之一,因為晶體結構一般無法獲得小於1埃的分子信息,更看不到質子,即使拿到晶體結構也很難解釋aquaporin對proton的排斥。


Emad Tajkhorshid, Peter Nollert, MortenØ. Jensen, Larry J.W. Miercke,
Joseph O'Connell, RobertM. Stroud, and Klaus Schulten. Control of the
selectivity of the aquaporin water channel family by global orientational
tuning. Science, 296:525-530, 2002.


PS:歡迎加入結構生物學的研究隊伍~


④ 反滲透與EDI有何區別

反滲透()是藉助於只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用,在高於溶液滲透壓的壓力下,使水分子不斷地透過膜,而小於反滲透膜孔徑的重金屬離子、有機物、細菌、病毒等被截留在膜的進水側,從而達到分離凈化目的。整個工作原理均採用物理法,不添加任何殺菌劑和化學物質,所以不會發生化學變相。
其工藝流程為:
原水→原水箱→原水增壓泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→阻垢劑投加設備→精密過濾器→一級高壓泵→一級反滲透系統→純水箱→供水泵→紫外線殺菌器→後置過濾器→用水點

EDI又稱連續電除鹽技術,它科學的將電滲析技術和離子交換技術融為一體,通過陰陽離子膜堆陰陽離子的選擇透過作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用,在電場的作用下實現水中離子的定向遷移,從而達到水的深度凈化除鹽,並通過水電解產生的氫離子和氫氧根離子對裝填樹脂進行連續再生,系統無需停機使用酸鹼再生樹脂即可連續製取高品質超純水。

EDI技術的出現改變了制備高純水只能採用混床的局面。一般混床工作時需要周期性的再生且再生過程中使用大量的化學葯品(酸鹼)和純水,並造成一定的環境問題。EDI系統比混床操作要簡單、連續,需要更少的勞動力。雙極反滲透+EDI高純水設備還減少了附屬設備,如酸鹼計量裝置、酸鹼儲存罐、PH中和裝置和相關連的設備等。EDI的工藝過程產生的排放物很少,且大多數排放水可以回收到前面水處理系統的入口,減少了對環境的污染。
其工藝流程為:
原水→原水箱→原水增壓泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→阻垢劑投加設備→精密過濾器→一級高壓泵→一級反滲透系統→-二級高壓泵→二級反滲透系統→EDI送泵→EDI系統→超純水箱→供水泵→紫外線殺菌器→後置過濾器→用水點

⑤ 反滲透膜ro膜出來的水,水質從弱鹼變成弱酸正常嗎

正常。氫離子比氫氧根離子更容易通過反滲透膜,提升了出水的氫離子濃度。水質就偏酸了。

⑥ 氫離子進入細胞是什麼方式

氫離子通過主動運輸進入細胞.離子除了鈉鉀離子是通過鈉鉀離子泵運輸,其他都是主動運輸。
溶解-擴散模型:
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。反滲透脫鹽他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜,並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內,各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為:第一步,溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解;第二步,溶質和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。
在以上溶質和溶劑透過膜的過程中,反滲透脫鹽一般假設第一步、第三步進行的很快,此時透過速率取決於第二步,即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力,不僅取決於擴散系數,並且決定於其在膜中的溶解度。

優先吸附—毛細孔流理論:
當液體中溶有不同種類物質時反滲透脫鹽,其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質,可使其表面張力減小,但溶入某些無機鹽類,反而使其表面張力稍有增加,這是因為溶質的分散是不均勻的,即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同,這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時,若膜的化學性質使膜對溶質負吸附,對水是優先的正吸附,則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下,將通過膜表面的毛細孔,從而可獲取純水。

氫鍵理論:
在醋酸纖維素中,由於氫鍵和范德華力的作用,反滲透脫鹽膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域,而大分子之間完全無序的為非晶相區域,水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方,水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。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,在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,通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜

⑦ 離子交換膜與反滲透膜

反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作內。因為容它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使大於滲透壓的反滲透法達到分離、提取、純化和濃縮的目的。

EDI(Electrodeionization,連續電解除鹽技術),是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術相結合的純水製造技術。它巧妙的將電滲析和離子交換技術相結合,利用兩端電極高壓使水中帶電離子移動,並配合離子交換樹脂及選擇性樹脂膜以加速離子移動去除,從而達到水純化的目的。在EDI除鹽過程中,離子在電場作用下通過離子交換膜被清除。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。

⑧ 反滲透膜能截留所有離子嗎

當然是不能的。

⑨ 反滲透膜能除氯離子嗎

氯離子是可以透過反滲透膜的,而且對於反滲透膜沒有影響。但是余氯
【余氯可分為化合性余氯(指水中氯與氨的化合物,有NH2Cl、NHCl2及NHCl3三種,以NHCl2較穩定,殺菌效果好),又叫結合性余氯;游離性余氯指水中的ClO-、HClO、Cl2等,殺菌速度快,殺菌力強,但消失快),又叫自由性余氯;總余氯即化合性余氯與游離性余氯之和】——網路
具有氧化性會對聚醯胺膜造成巨大影響,所以需要嚴格控制。
RO及NF進水中的游離氯要降到0.05ppm以下,才能達到聚醯胺復合膜的要求。

【除氯的預處理方法有兩種,粒狀活性炭吸附和使用還原性葯劑如亞硫酸鈉。在小系統(50-00gpm)中一般用活性碳過濾器,投資成本比較合理。推薦使用酸洗處理過的優質活性炭,去除硬度、金屬離子,細粉含量要非常低,否則會造成對膜的污染。新安裝的碳濾料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去為止,一般要幾個小時甚至幾天。我們不能依靠5μm的保安過濾器來保護反滲透膜不受碳粉的污染。
碳過濾器的好處是可以除去會造成膜污染的有機物,對於所有進水的處理比添加葯劑更為可靠。但其缺點是碳會成為微生物的飼料,在碳過濾器中孳生細菌,其結果是造成反滲透膜的生物污染。

亞硫酸氫鈉(SBS)是較大型RO裝置選用的典型還原劑。
將固體偏亞硫酸氫鈉溶解在水中配製成溶液,商品偏亞硫酸氫鈉的純度為97.5-99%,乾燥儲存期6個月。BS
溶液在空氣中不穩定,會與氧氣發生反應,所以推薦2%的溶液的使用期為3-7天, 10%以下的溶液使用期為7-14天。從理論上講,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亞硫酸氫鈉)能夠還原1.0ppm的氯。
設計時考慮到工業苦鹹水系統的安全系數,設定SBS的添加量為每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,設置距離要保證在進入膜元件有29秒的反應時間。推薦使用適當的在線攪拌裝置(靜態攪拌器)。
SBS脫氯反應:
Na2S2O5 (偏亞硫酸鈉)+ H2O =2 NaHSO3 (亞硫酸氫鈉) ·
NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氫鈉) + HCl (鹽酸)·
NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl
採用SBS脫氯的好處是在大系統中比碳過濾器的投資較少,反應副產物及殘余SBS易於被RO脫除。
SBS
脫氯的缺點是需要人工混合小體積的葯劑,在脫氯系統沒有設計足夠的監測控制儀器時增加了氯對膜的威脅,而且在少數情況下進水中存在硫還原菌(SBR),亞硫酸會成為細菌營養幫助細菌的繁殖。SBR通常在淺層井水厭氧環境下有發現,硫化氫(H2S)作為SBR的代謝產物會同時存在。

⑩ 請問一下,有什麼反滲透膜可以讓氫離子通過,而不能讓鹽離子通過

RO反滲透膜元件的復脫鹽率在制其製造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決於反滲透RO膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度,脫鹽層越緻密脫鹽率越高,同時產水量越低。反滲透膜對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定,對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%,對單價離子如:鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低,但也可超過了98%(反滲透膜使用時間越長,化學清洗次數越多,反滲透膜脫鹽率越低)對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%,但對分子量小於100的有機物脫除率較低。
反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計算方法:
RO膜的鹽透過率=RO膜產水濃度/進水濃度×100%
RO膜的脫鹽率=(1–RO膜的產水含鹽量/進水含鹽量)×100%
RO膜的透鹽率=100%–脫鹽率

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