1. 把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用于半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过,不允许蔗糖通过)隔开
这样考虑:
首先,开始时两边的浓度是不等的,葡萄糖的浓度版要大于蔗糖的浓度,因为10%的葡权萄糖分子数比10%的蔗糖分子数多,这样,水从右往左走,造成左高右低,所以是先甲高于乙;
其次,由于葡萄糖分子的运动,最终会使两边的葡萄糖分布均匀,这样,左边只有葡萄糖,而右边既有葡萄糖又有蔗糖,所以右边的浓度又超过左边,水右往右流,最终右边会高于左边,所以后来是后乙高于甲。
2. 用半透膜将0.1g/mL的葡萄糖和0.1g/mL蔗糖隔开,试问被半透膜隔开的两侧水流动的情况
首先,水和葡萄糖分子可以通过半透膜,蔗糖分子不能。由于葡萄糖溶液与蔗糖溶液溶质的质量相同,所以刚开始葡萄糖一侧溶液浓度较大。此时由于水的渗透作用,会使得右侧的水渗透到左边,此时甲高于乙。(水的渗透比葡萄糖分子快得多)此时葡萄糖开始缓慢向右侧透过,由于左侧溶液浓度的降低和右侧浓度升高,水会随着葡萄糖一起向右侧渗透。由于蔗糖无法到左边来,而葡萄糖会到右边去(溶质会自由向溶剂中均匀分布,所以右边的蔗糖不会抑制葡萄糖移动),所以右边溶液浓度会逐渐超过左边,此时水会向右侧渗透。当浓度差引起的水向右渗透的动力等于液面高度差引起的水向左渗透的动力相等时,渗透相对静止,此时乙高于甲。
3. 反渗透膜的原理是什么
RO反渗透膜是一种对透过的物质具有选择性的半透膜,只能透回过溶剂而不能透过溶质答的薄膜称之为理想半透膜,RO反渗透膜基本上算是理想的半透膜。当相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于RO反渗透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象即为渗透。
当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。
反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于反渗透膜选择性截留作用将溶液中的溶质与溶剂分离。RO反渗透膜已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水。
4. “RO”反渗透原理是什么
RO反渗透技术,通常称为反渗透,其工作原理如下:将相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如海水或盐水)置于一个容器的两侧,中间由半透膜隔开。在自然状态下,稀溶液中的溶剂会穿过半透膜向浓溶液一侧移动,由于浓溶液中的溶质浓度高,液面会比稀溶液侧的液面高出一定高度,从而形成压力差,即渗透压。渗透压的大小取决于浓溶液的类型、浓度和温度,与半透膜的性质无关。如果在浓溶液侧施加的压力大于渗透压,则溶剂会从浓溶液侧流向稀溶液侧,这种流动方向与自然渗透方向相反,称为反渗透。
反渗透技术与传统分离方法相比,具有显著优势:首先,压力是反渗透分离的主要驱动力,不需要通过能量密集的相变,因此能耗较低;其次,反渗透过程中不需要大量的沉淀剂和吸附剂,运行成本也随之降低;再次,反渗透分离工程的设计和操作简便,建设周期较短;最后,反渗透的净化效率高,对环境的影响小。正因为这些优点,反渗透技术在海水淡化、医疗和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工的浓缩过程以及气体分离等领域得到了广泛应用。