1. 制备超滤膜和微滤膜的方法是一样的,为什么制得的膜孔径却不同
微滤膜根据成膜材料分为无机膜和有机高分子膜,无机膜又分为陶瓷膜和金属膜,有机专高分子膜又分为天然高属分子膜和合成高分子膜;根据膜的形式又分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜;根据制膜原理,高分子膜的制备方法分为溶出法(干-湿法)、拉伸成孔法、相转化法、热致相法,浸涂法、辐照法、表面化学改性法、核径迹法、动力形成法等。无机膜的制备方法主要有溶胶—凝胶法、烧结法、化学沉淀法等。过滤膜根据微孔孔径的大小分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)四种形式,微滤膜一般指过滤孔径在0.1-1微米之间的过滤膜。
2. 超滤膜孔径如何测定
超滤膜孔径的测定微孔滤膜的孔径分离效率是关键所在,所以评价滤膜孔径甚为重要。
目前大致采用以下方法:
一、直接测量法
1.直接法测膜孔径
(1)电子显微镜
扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)电子显微镜表征膜的孔径、孔径分布及膜的形态结构。
制样至关重要。湿膜样品要经过脱水、蒸镀、复型等处理。
逐级脱水法:膜样品用5%饿酸固定,然后在提取器中用CCl4或乙醇逐级脱水,再用环氧树脂包埋固化,最后用超薄切片机切成薄片。适用透射电子显微镜的观察。
低温冷冻脱水法:膜样品放在液氮或其他低温介质中冷冻,使膜样品中的水急速冷冻为细小的结晶,然后在低温(至少低于-60°C)和低真空下,使冷冻的结晶逐级升华。这样制备的膜样品不收缩,经镀金或复型,可用电子显微镜观测。
微滤膜的孔径为0.05-10m,扫描电镜可分辨。
超滤膜的孔径为1nm-30mm,扫描电镜的分辨率低于5-10nmnm,所以采用扫描电镜观测超滤膜的结构是困难的。
透射电镜的分辨率比扫描电镜要高得多,约为3-4A正确制样,高分辨率的透射电镜可以观测超滤膜的表面细微结构。
环境扫描电子显微镜(ESEM),克服了常规SEM的局限性。使湿的、油性的、脏的和不导电的样品不经处理就可直接上机观测。
二、间接测量法
间接法是利用与孔径有关的物理现象,通过实验测出相应的物理参数,在假设孔径为均匀直通圆孔的假设条件下,计算得到膜的等效孔径,主要方法有泡点压力法、压汞法、氮气吸附法、液液置换法、气体渗透法、截留分子量法、悬浮液过滤法。
泡点法:
泡点压力所对应膜的最大孔径。实测时,膜应被液体完全润湿,否则将带来误差。
亲水性膜采用水为润湿液体;疏水性膜采用醇为润湿液体。
测定步骤
a将样品平行于液面浸入蒸馏水中,使其完全湿润b将滤膜置于测试池上,压上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d开通气源,使压力缓慢上升,当滤膜表面出现第一个气泡并连续出泡时的气体压力值,带入公式可求出样品最大孔径值。
e气泡出现最多时的压力值,带入公式可求出样品最小孔径。
f由最大孔径与最小孔径即可算出平均孔径。
(1)电镜法比较直观,但属破坏性检测,也只能得到局部信息
(2)泡压法(又称气体渗透法)只局限于测定膜孔中的最大孔径,用于小孔径超滤膜的测定时所需压力远高于膜的使用压力,故一般认为只适用于微滤膜的测定。
3. 超滤膜的原理是什么孔径与分子量之间有关系吗
超滤膜原理
超滤膜筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的专压力下,当属原液流过膜表面时,超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
超滤膜孔径与分子量之间的关系
超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说只有一根头发丝的1‰!在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的,没有皮层,所有方向上的孔隙都是一样的,属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层,表层厚度为0.1微米或更小,并具有排列有序的微孔,底层厚度为200~250微米,属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
4. 微滤膜,超滤膜,反渗透膜的主要不同点有哪些
反渗透膜和超滤膜的区别:
1.两种膜的内孔径相差较大.RO反渗透膜的孔径仅为超滤膜孔容径的1/100,所以反渗透膜可以去除水中的极小的有机分子污染,比如化学有机物、有机农药污染等。而超滤膜则不能。
2.反渗透膜还有软化水质的作用,将硬水转为软水。两种膜的标准不一样,反渗透膜标准更高。超滤膜合格标准为了每毫升水100个菌落,而RO反渗透膜则为每毫升水20个菌落。可以说RO反渗透膜标准高于超滤膜四倍。
3.超滤膜接头小、简单,出故障与漏水的机率较低。成本低,价格便宜。属于经济型的过滤膜。所以超滤膜比RO反渗透膜也便宜很多。
反渗透膜的特点:
1.在高流速下应具有高效脱盐率
2.具有较高机械强度和使用寿命
3.能在较低操作压力下发挥功能
4.能耐受化学或生化作用的影响
5.受pH值、温度等因素影响较小
超滤膜的特点:
1.在超滤过程中不会发生任何质的变化,可以在常温下稳定运行
2.设备结构精巧,占地面积小,易于操作
3.超滤分离过程简单,设备自动化程度高
4.能将不同的分子量物质进行分类处理
5.对水质的适用性强,应用范围广的水处理技术
5. 超滤膜的PVDF的特点:
采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离,其应用领域在不断扩大。
以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微滤膜过滤和反渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时,则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;反渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。由此可知,超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓,或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术,即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多,如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜,用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。
超滤膜的应用十分广泛,食品工业、制药工业等,可以作为药物、果汁、乳品等的浓缩提纯,纯净水、矿泉水净化等,超滤设备具有过滤效果好,出水量大,稳定性强等特点。
6. 超滤膜孔径如何测定
随着超滤膜技术的日益发展,准确表征超滤膜的特性就越来越显出其重要性,它不仅对研制新品种膜有着重要的指导意义,而且在膜的应用技术中,对于膜品种的迅速、正确选用有着极大的帮助作用。作为超滤膜的主要指标一般有3项,即截流孔径、纯水透过速率、材料特性。因而超滤膜孔径及孔径分布的测定就更为重要。在微滤膜孔径测定中,一般假定膜孔结构为圆直筒状,考虑到孔形状不规则,可加一形状修正系数。
水处理中的超滤膜通常都是由相转移法经浸渍凝胶而成。由于制膜工艺特点,使得膜孔结构比较复杂。事实上,由电镜观察可知,凝胶膜结构中的孔结构不为圆直筒状,同时存在大量无效孔及孔颈。对超滤膜而言,孔径是指在贯通于膜两表面的孔道中最窄细处的通道半径,即贯通孔的孔径半径。由于无效孔的存在,同时由于所需测试压力大(如当所测孔半径低至3nm时,所需压力高达2.7GPa),将部分改变膜孔结构。因此压乘法不适用于超滤膜孔径测定。同理,液体流速法、比表面积分析法也不适用于超滤膜孔径及其分布的测定。
目前有关测定孔径及其分布的方法较多,但所测孔径的数值却往往误差较大,这主要是由于各种膜孔的形状十分复杂,而各种测定方法都假定它们是某种理想的形态。此外,有的滤膜的孔径和形态并不是一直保持不变的,有时会因水分、药品或加热等因素造成膨润或收缩变形。当然,比较理想的方法是在实际使用的环境下测定,但一般来说是不易做到的,最多只能是在接近该条件下进行。
所以,通常都是尽量结合实际使用的状态来选定方法。在固液吸附理论中,孔径是指孔通道(包括非贯通孔)的平均孔径。超滤膜孔径的测定方法。常用超滤膜孔径的测定是通过检测与孔存在相关的物理效应来实现的,可分为几何孔径测定和物理孔径测定两种方法。具体的有效测定方法尚在探讨之中。
7. 超滤膜分离能力评价指标是什么
截留率,根据牛清蛋白透过超滤膜的比例,得出超滤膜平均孔径大小。通量,在一定压力下,自来水通过超滤膜的速度。衰减度,长时间运行超滤膜至通量稳定,得到实际产水量。
8. 超滤膜的孔径,能过滤的分子量是8000 吗 纳滤的 过滤分子量呢
中空纤维超滤膜的过滤孔径
标准孔径是从 6000-500000 道尔顿 之间都可以来,通过生产成形
可以通回过葡聚糖溶答液来评价孔径的准确,和分布率
超滤膜可以用来 提纯,浓缩,和纯化功能,要也根据过滤原液来设计膜参数,和制作膜的物理或者化学的属性。。。
500肯定不是超滤膜。因为超滤膜跟截留不住500分子量的物质,或者说截留率达不到93以上。。
纳滤的 过滤分子量 80~1000 之间
9. ,在测定水样中可滤态组分含量时,过滤所用微滤膜的孔径应为多少
在环境监测中,用0.45μm微孔滤膜过滤,除去藻类和细菌,提高水样的稳定性。
10. 超滤、微滤、纳滤的过滤标准是多少
1.超滤膜(UF):过滤精度在0.001-0.1微米。是一种利用压差的膜法分离技术,可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质,并能保留对人体有益的一些矿物质元素。是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。超滤工艺中水的回收率高达95%以上,并且可方便的实现冲洗与反冲洗,不易堵塞,使用寿命相对较长。
2.微滤(MF):过滤精度一般在0.1-50微米,常见的各种PP滤芯,活性碳滤芯,陶瓷滤芯等都属于微滤范畴,用于简单的粗过滤,过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质,但不能去除水中的细菌等有害物质。滤芯通常不能清洗,为一次性过滤材料,需要经常更换。① PP棉芯:一般只用于要求不高的粗滤,去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。② 活性碳:可以消除水中的异色和异味,但是不能去除水中的细菌,对泥沙、铁锈的去除效果也很差。③ 陶瓷滤芯:最小过滤精度也只0.1微米,通常流量小,不易清洗。
3.纳滤(NF):过滤精度介于超滤和反渗透之间,脱盐率比反渗透低,也是一种需要加电、加压的膜法分离技术,水的回收率较低。也就是说用纳滤膜制水的过程中,一定会浪费将近30%的自来水。这是一般家庭不能接受的。一般用于工业纯水制造。
4.反渗透(RO):过滤精度为0.0001微米左右,可滤除水中的几乎一切的杂质(包括有害的和有益的),只能允许水分子通过。一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。反渗透技术需要加压、加电,流量小,水的利用率低,不适合大量生活饮用水的净化。