反滲透膜的透過機理

        關于反滲透膜的透過機理，自20世紀50年代末以來，許多學者先后提出了各種不對稱反滲透膜的透過機理和模型，現介紹如下：

 1 、氫鍵理論

    這個理論是由里德（Ried）等人提出的，并用醋酸纖維膜加以解釋。這種理論是基于一些離子和分子能通過膜的氫鍵的結合而發生聯系，從而通過這些聯系發生線形排列型的擴散來進行傳遞。在壓力的作用下，溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上氧原子形成氫鍵，而原來的水分子形成的氫鍵被斷開，水分子解離出來并隨之轉移到下一個活化點，并形成新的氫鍵，如是通過這一連串氫鍵的形成與斷開，使水分子離開膜表面的致密活化層，由于多孔層含有大量的毛細管水，水分子能暢通流出膜外。

 2 、優先吸附-毛細孔流理論

        索里拉金等人提出了優先吸附－毛細孔流理論。他們以氯化鈉水溶液為例，溶質是氯化鈉，溶劑是水，膜的表面能選擇性吸水，因此水被優先吸附在膜表面上，而對氯化鈉排斥。在壓力作用下，優先吸附的水通過膜，就形成了脫鹽的過程。這種模型同時給出了混合物分離和滲透性的一種臨界孔徑的概念。臨界孔徑顯然是選擇性吸著界面水層的兩倍。基于這種模型在膜的表面必須有相應大小的毛細孔，根據這種理論，索里拉金等研制出具有高脫鹽率、高脫水性的實用反滲透膜，奠定了實用反滲透膜的發展基礎。

 3 、溶液擴散理論

        朗斯代爾（Lonsdale）和賴利（Riley）等人提出溶解擴散理論。該理論假定膜是無缺陷的“完整的膜”，溶劑和溶質透過膜的機理是由于溶劑與溶質在膜中的溶解，然后在化學位差的推動力下，從膜的一側向另一側進行擴散，直至透過膜。溶劑和溶質在膜中的擴散服從（Fick）定律，這種模型認為溶劑和溶質都可能溶于均質或非多孔型膜表面，以化學位差為推動力（常用濃度差或壓力差來表示），分子擴散使它們從膜中傳遞到膜下部。因此，物質的滲透能力不僅取決于擴散系數，而且取決于其在膜中的溶解度。溶質的擴散系數比水分子的擴散系數小得越多，高壓下水在膜內的移動速度就越快，因而透過膜的水分子數量就比通過擴散而透過去的溶質數量更多。
        
        目前一般認為，溶解擴散理論較好的說明膜透過現象，當然氫鍵理論、優先吸附－毛細孔流理論也能夠對反滲透膜的透過機理進行解釋。此外還有學者提出擴散－細孔流理論，結合水-空穴有序理論以及自由體積理論等。也有人根據反滲透現象是一種膜透過現象，因此把它當作非可逆熱力學現象來對待。總之，反滲透膜透過機理還在發展和完善中。
 

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