如何渗透作用(osmosis works)
反渗透或反渗透是一种过滤方法，通过对半透膜或选择性膜一侧的溶液施加压力，从溶液中去除离子和分子。大分子（溶质）不能穿过膜，所以它们保持在一侧。水（溶剂）可以穿过膜。结果是，溶质分子在膜的一侧变得更加集中，而膜的另一侧变得更加稀释。
反渗透的工作原理
为了理解反渗透，首先要了解质量是如何通过扩散和常规渗透进行传输的。扩散是分子从高浓度区域向低浓度区域的运动。渗透是一种特殊的扩散情况，其中分子为水，浓度梯度出现在半透膜上。半透膜允许水通过，但允许水分子（如Na+、Ca2+、Cl-）或更大分子（如葡萄糖、尿素、细菌）通过。扩散和渗透在热力学上是有利的，并将持续到达到平衡。如果从膜的“浓缩”侧向膜施加足够的压力，渗透可以减慢、停止甚至逆转。
当水逆浓度梯度从低浓度移动到高浓度时，反渗透发生。为了举例说明，想象一个半透膜，一面是淡水，另一面是浓缩水溶液。如果发生正常渗透，淡水将穿过膜以稀释浓缩溶液。在反渗透中，在浓缩溶液的一侧施加压力，迫使水分子通过膜到达淡水侧。
反渗透膜有不同的孔径。虽然小孔径的过滤效果更好，但移动水需要更长的时间。这有点像试图通过过滤器（大孔或毛孔）倒水，而不是试图通过纸巾（小孔）倒水。然而，反渗透不同于简单的膜过滤，因为它涉及扩散，并且受流速和压力的影响。
反渗透的用途
反渗透通常用于商业和住宅用水过滤。这也是海水淡化的方法之一。反渗透不仅可以减少盐分，还可以过滤掉金属、有机污染物和病原体。有时反渗透被用来净化水是不受欢迎的杂质的液体。例如，反渗透可用于纯化乙醇或谷物酒精，以增加其耐腐蚀性。
反渗透的历史
反渗透并不是一种新的净化技术。Jean-Antoine Nollet在1748年描述了通过半透膜渗透的第一个例子。虽然这个过程在实验室中是已知的，但直到1950在洛杉矶加利福尼亚大学才被用于海水淡化。多位研究人员改进了使用反渗透净化水的方法，但这一过程太慢，在商业规模上不实用。新聚合物允许生产更高效的膜。到21世纪初，海水淡化厂能够以每天1500万加仑的速度对水进行海水淡化，约有15000家工厂正在运行或计划中。
- 发表于 2021-10-01 12:39
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- 分类：科学
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