选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
半透膜(英语:semipermeable membrane)是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜,对不同粒子的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。现代半透膜还用于多孔性壁(如无釉陶瓷)并使适当的化合物(如铁氰化铜)沉淀于其孔隙中制成。半透膜用于渗透溶胶和测定渗透压强等。生物吸取养分也是通过半透膜进行的。反渗透制纯水是用高分子材料经过特殊工艺制成的半透膜,它只允许水分子透过,而不允许溶质通过。用高压泵使处于半透膜一侧的原水压力超过渗透压时,原水中的水分子就能够透过半透膜进入另一侧,从而获得纯净水。而原水中的溶解与非溶解的无机盐,重金属离子,有机物,菌体,胶体等物质无法通过半透膜,只能留在浓缩水中被放掉。 反渗透设备广泛应用于医药行业、饮料行业、电子、电力行业等。
1.在100mL烧杯中里加入10mL浓硝酸(14.1g/mL),配成混合溶液,冷却到约20℃。把一小块脱脂棉浸入混合溶液中8~10min取出后充分洗净,凉干,得到纤维素硝酸酯。
2.在试剂瓶中取乙醚、乙醇各10mL,再加入1g上述干燥的纤维素硝酸酯,不断振荡,放置1~2天,就生成透明的胶棉液。
3.取3mL上述自制或市售5%的胶棉液,加入干燥的150mL锥形瓶中,将锥形瓶横斜不断转动使瓶的内壁和瓶口都均匀沾上胶棉液。倒出多余的胶棉液,然后倒置约1min使乙醚、乙醇不断蒸发,直到干燥。逐步剥离瓶口的薄膜,沿瓶壁薄膜夹缝注入蒸馏水,使得薄膜逐步跟瓶壁分离,轻轻取出,浸入蒸馏水中备用。
把定量滤纸放入盛有2:1的水-硫酸的烧杯中,用玻棒轻轻揿压,使它浸没均匀(玻棒和滤纸都不能带水)。浸泡60~90s后取出,立即用蒸馏水洗净,再放入1:1一水合氨的水溶液(即氨水)中,中和残留的酸,取出在空气中晾干。
[备注]
1.制作胶棉半透膜的锥形瓶一定要干燥,否则难以成膜。
2.胶棉半透膜容易破裂,实验前请保存在蒸馏水里。
3.自制羊皮纸时,一定要控制硫酸的浓度和浸泡时间,还要注意在浸泡中滤纸不能重叠。
补充:半透膜是一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构,生物大分子不能自由通过半透膜,其原因是半透膜的孔隙的大小比离子和小分子大但比生物大分子如蛋白质和淀粉小。
半透膜在化学中只允许溶液通过,胶体和浊液均不能通过。(以下均为分散质粒子直径浊液:大于100nm;
胶体:1~100nm;溶液:小于1nm 注1nm=1纳米
不同类型的半透膜的孔径是不同的。
生物膜就是一种半透膜,植物细胞的原生质层与细胞液共同组成一个渗透系统,能够允许一些小分子比如说水、氧气、二氧化碳等自由通过
半透膜(英语:semipermeable membrane)是一种只给某种分子或离子扩散进出的薄膜,对不同质点的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。心脏的半透膜可选...
不能通过氢氧化铁胶体粒子是不能 透过半透膜的 分散质粒子小于1nm是溶液 介于1nm与100nm的是胶体 大于100nm的是悬浊液或者乳浊液 半透膜的孔小于1nm 滤纸的孔大于100nm 因此: 只有...
前者不能透过大分子,后者可以。(小分子和大分子的界定依据膜种类的不同而划分范围不同。例如,对于鸡蛋的膜来说,葡萄糖分子就是大分子物质;而对于透析管来说,葡萄糖是小分子物质;对于肠衣来说,碘以及葡萄糖是...
能自动换气的半透膜玻璃
冬天,教室门窗紧闭,空气不新鲜,不利于师生的身体健康。我想发明一种类似半透膜功能的玻璃,它能实现教室与外界空气的正常交换,使教室里空气保持新鲜,但不与外界发生热传递,确保教室温暖舒适。
自动换气的半透膜玻璃
冬天,教室紧闭门窗,空气不新鲜,不利于师生身体健康。我想发明一种类似半透膜功能的玻璃,它能实现教室与外界空气的正常交换,使教室内空气新鲜,但不与外界发生热传递,确保教室温暖舒适。
这种方法的分离能力比微滤法高,因而称为超过滤。溶液中的大分子物质分散系的渗透压很小,所以超过滤法所需的操作压力较低。超过滤法的透水速度开始时随着操作压力提高而增加,但当大分子物质在膜表面积累形成凝胶层后,透水速度就与操作压力的变化无关,而同凝胶层的阻力大小成反比。 应用较广的半透膜是醋酸纤维素膜,其次为芳香聚酰胺膜,中国普遍应用前者。醋酸纤维素膜是一种不对称膜,由表面致密层和支撑层组成。表面致密层起脱盐作用,厚约0.2~1.0微米,占膜总厚度的0.2~1.0%;支撑层是多孔结构,起支撑表层的作用并便于透水。芳香聚酰胺膜也是一种不对称膜。成膜材料主要为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺- 酰肼以及其他一些含氮芳香聚合物。此外还有聚苯砜对苯二甲酰胺膜、聚苯并咪唑膜、磺化聚苯醚膜、磺化聚砜膜、聚四氟乙烯接枝膜、无机的多孔玻璃膜和氧化石墨膜等等。
当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将会受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐是侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。
渗透压可用下式计算:
π=cRT
式中 π—渗透压,kPa。
C—浓度差,mol/L。
R—气体常数,等于8.135J/(mol.K)
T—热力学温度,K。
上式是通过热力学定律推导出来的,因此只对极稀薄溶液才是准确的,c为水中离子的浓度,若为非电介质则为分子的浓度。
各种盐溶液在含量为1000mg/L,温度25℃时的渗透压如下:
氯化钠约为77.5kPa,硫酸钠约为41.2kPa,硫酸镁约为24.5kPa,氯化钙约为56.9kPa,氯化镁约为65.7kPa。
【学员问题】反渗透膜的工作原理?
【解答】对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,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,这一现象称为渗透。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,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它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。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。