中空纖維半透膜原理

Ⅰ 超濾膜和RO反滲透膜的區別

超濾膜和反滲透膜的主要區別：

超濾膜是利用一種壓力活性膜，除去水中的膠體，顆粒和相對他子質量高的物質。反滲透一樣，受壓溶液是在壓力下通過膜，膜的設計可使一定大小的分子被除去。

超濾膜的孔結構與反滲透膜不同之處在於：它可使鹽和其它電解物通過，而膠體與相對分子質量大的物質不能通過。反滲透膜則令鹽和其他電解質也不能通過。

由於膠體物質和相對分子質量大的物質的滲透壓力低，所以，超過濾所需要的壓力比反滲透低，在一般情況下所用壓力為0.07-0.7mpa。最高不超過1.05mpa。

超濾的壓力雖低，所有的膜卻比較厚實。以中空纖維膜為例。反滲透用的膜不能反洗；而超濾用的膜則可以通過反洗來不效的清洗膜面，以保持其高流速。

超濾膜和反滲透膜精度的區別：

超濾膜：

UF能截留0.002~0.1微米之間的顆粒和雜質，UF膜允許小分子物質和溶解性固體（無機鹽）等通過，但將有效阻擋住膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物，用於表徵UF膜的切割分子量一般介於1，000~100，000之間，RO膜兩側的運行壓力一般為0.2~7bar。

反滲透膜：

RO是最精密的膜法液體分離技術，它能阻擋所有溶解性鹽及分子量大於100的有機物，但允許水分子透過，醋酸纖維素RO膜脫鹽率一般可大於95%，RO復合膜脫鹽率一般大於98%。它們廣泛用於海水及苦成水淡化，鍋爐給水、工業純水及電子級超純水制備，飲用純凈水生產，廢水處理及特種分離等過程，在離子交換前使用RO可大幅度地降低操作費用和廢水排放量。RO膜的運行壓力，當進水為苦鹹水時一般大於5bar，當進水為海水時，一般低於84bar。

Ⅱ 血透是什麼

通過將血液排入體內進行體外透析，血液和電解質溶液的濃度與體內濃度相似，從而進入透析。血液透析基於半透膜的原理，通過可溶性交換去除血液中的代謝殘留物，同時維持酸鹼電解質平衡，去除多餘的液體。血液透析主要代替腎臟分散，對液體和小分子溶液進行超濾和吸附，將患者的血液帶出體外，使血液通過專用醫療設備，即透析器，穿透患者血液中的毒素和多餘水分。

US透析療法根據半透膜的平衡原理，使用一定濃度的電解質和UVA，去除代謝殘留物，糾正酸鹼和電解質失衡，並向體內排放大量水，就是將血液和透析膜的內腔和外腔引入到一起。溶質通過半對流去除出血液中的有毒物質。分散是布朗作用和布朗作用下的解。

Ⅲ 何謂透析在實際工作中的應用及原理如何

血液透析(Hemodialysis，HD)通過其生物物理機制，完成對溶質及水的清除和轉運，其基本原理是通過彌散(Diffusion)、對流(Convection)及吸附(Absorption)清除血液中各種內源性和外源性「毒素」；通過超濾(Ultrafiltration)和滲透(Osmosis)清除體內瀦留的水分，同時糾正電解質和酸鹼失衡，使機體內環境接近正常從而達到治療的目的。
1. 溶質轉運
a. 彌散轉運
溶質依靠濃度梯度從高濃度一側向低濃度一側轉運，稱此現象為彌散。溶質的彌散轉運能源來自溶質的分子或微粒自身的不規則運動(布朗運動)。在兩種溶液之間放置半透膜，溶質通過半透膜從高濃度溶液向低濃度溶液中運動，稱為透析。這種運動的動力是濃度梯度。HD的溶質交換主要是通過彌散轉運來完成的。血液中的代謝廢物向透析液側移動，從而減輕尿毒症症狀；透析液中鈣離子和鹼基移入血液中，以補充血液的不足。為敘述方便，一般提到的是凈物質轉運，實際上通過膜的溶質交換是雙向性的。
b. 對流轉運
溶質伴隨含有該溶質的溶劑一起通過半透膜的移動，稱對流。溶質和溶劑一起移動是磨擦力作用的結果。不受溶質分子量和其濃度梯度差的影響。跨膜的動力是膜兩側的水壓差，即所謂溶質牽引作用(Solvent Drag)。HD和血液過濾(Hemofiltration，HF)時，水分從血液側向透析側或濾液側移動(超濾)時，同時攜帶水分中的溶質通過透析膜。超濾液中的溶質轉運，就是通過對流的原理進行的。反映溶質在超濾時可被濾過膜清除的指標是篩選系數，它是超濾液中某溶質的濃度除以其血中濃度。因此，利用對流清除溶質的效果主要由超濾率和膜對此溶質篩選系數決定。
c. 吸附
吸附是通過正負電荷的相互作用或范德華(Van der Wassls)力和透析膜表面的親水性基團選擇性吸附某些蛋白質、毒物及葯物(如b2-M、補體、炎症介質、內毒素等)。膜吸附蛋白質後可使溶質的擴散清除率降低。在血液透析過程中，血液中某些異常升高的蛋白質、毒物和葯物等選擇性地吸附於透析膜表面，使這些致病物質被清除，從而達到治療目的。
2. 水的轉運
液體在水力學壓力梯度或滲透壓梯度作用下通過半透膜的運動，稱超濾。臨床透析時，超濾是指水分從血液側向透析液側移動；反之，如果水分從透析液側向血液側移動，則稱反超濾。
3. 酸鹼平衡紊亂的糾正
透析患者每天因食物代謝產生50~100mEq的非揮發性酸，由於患者的腎功能障礙，這些酸性物質不能排出體外，只能由體內的鹼基中和。體內中和酸性產物的主要物質是碳酸氫鹽，因此尿毒症患者血漿中的H2CO3濃度常降低，平均為20~ 22mEq/L左右。透析時常利用透析液中較血液濃度高的鹼基彌散入血來中和體內的酸性產物。
二 影響透析效率的因素
1. 透析器類型
目前各種類型透析器對中、小分子物質的清除以及對水分超濾的效率較大程度上取決於透析膜性能。如聚碸膜、聚甲基丙烯酸甲脂膜和聚丙烯膜等對中分子物資和水分清除效果優於銅仿膜透析器。此外，透析效率尚與透析器有效透析面積成正比。一般應選用透析面積為1.2~1.5m2的透析器為宜。
2. 透析時間
透析時間與透析效率呈正比。使用中空纖維透析器，一般每周透析時間為12~15h。
3. 血液和透析液的流量
每分鍾流入透析器內的血液和透析液流量與透析效果密切相關。HD過程中，體內某些代謝產物如肌酐或尿素氮的清除率，一般可由簡化的清除率公式計算：
清除率＝
Ci＝某溶質流入透析器濃度；
Co＝某容質流出透析器的濃度；
QB＝入透析器的血流量(ml/min )。
從公式中可以看出：(1)血流量越大，清除率越高；(2)在透析過程中，血液內某一溶質的清除與該物質在血液側與透析液側的濃度的梯度差呈正比，為保持最大的濃度梯度差，可以增加透析液流量。此外，清除效果尚與透析液通過透析器時接觸透析膜的量、面積、時間有關。血流與透析液在透析器內反向流動，可增加接觸時間。故透析液流量亦直接影響溶質的清除。常規HD要求血流量為200~ 300ml/min，透析液流量為500ml/min。若能提高血流量至300ml/min，或必要時提高透析液流量至600~ 800ml/min，則更可提高透析效率。
4. 跨膜壓力
HD過程中體內水分的清除，主要靠超濾作用。超濾率與跨膜壓(TMP)密切相關。TMP越大，超濾作用越強。在常規HD時為擴大TMP，一般在透析液側加上負壓，通常為20~ 26.6kPa(150~200mmHg)，使水分從血液側迅速向透析液側流動。因此，在透析過程中，及時調節TMP甚為重要。血壓正常患者，在血流量為200ml/min時，入口端平均動脈壓(MAP)小於10.6~12kPa(80~ 90mmHg)。而出口端MAP小於6.6~ 8kPa(50~60mmHg)。若出口端M

Ⅳ 膠體能否透過半透膜

膠體不能透過半透膜。利用半透膜能透過小分子和小離子，但不能透過膠體粒子的性質從溶膠中除掉作為雜質的小分子。

就是由於這個原理，才能分離膠溶體（膠體和溶液的混合物），因為溶液的粒子半徑小於1納米；膠體是指直徑在1-100納米的分散質。

膠體是不能通過半透膜的，所以，用一般的濾紙是不能過濾出膠體的，而是用半透膜來過濾膠體的。

生物大分子物質不能自由通過半透膜，原因是半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大，但比生物大分子例如蛋白質、澱粉等小，如羊皮紙、玻璃紙等都屬於半透膜。

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玻璃紙只允許水透過蔗糖溶液中，而蔗糖分子不能透過；動物的膀胱允許水透過，而不允許酒精分子過；灼熱的鈀或鉑允許氫透過，而氬分子不能透過。

半透膜可用多種高分子材料製成，用以分離不同分子量的物質，定滲透壓和氣體分壓等。半透膜主要應於膜分離技術中的反滲透和超濾。

應用反滲透過程時稱為反滲透膜，它是具有水性基團的薄膜，膜不僅具有篩濾作還有對水分子的優先吸附作用。常於反滲透的膜有醋酸纖維素膜、芳香聚胺膜、聚苯並咪唑膜等。半透膜可以制板狀、管狀和中空纖維狀，也應用於擴滲析。

膜的表皮層微孔孔徑為0.6~0.9nm，臨界孔徑為1.3nm。孔徑較大的半透膜應用於超過濾，稱為超過濾膜，它在0.07~0.7MPa(0.7~7kgf/cm2)壓力下工作，用於分離直徑10nm以內的分子和微粒，其透過性能屬篩分原理。

在污水處理中用到的膜過程有電滲析、反滲透和超濾，其所用的均為半透膜。半透膜應用在工業廢水治理，有的已有生產規模，有的還在實驗室研究階段。

Ⅳ 工業用納濾膜過濾有哪些幾種方式

納濾是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質的大小約為1納米（0.001微米）而得名，納濾的操作區間介於超濾和反滲透之間，它截留有機物的分子量大約為200~400左右，截留溶解性鹽的能力為20~98%之間，對單價陰離子鹽溶液的脫除率低於高價陰離子鹽溶液，如氯化鈉及氯化鈣的脫除率為20~80%，而硫酸鎂及硫酸鈉的脫除率為90~98%。納濾膜一般用於去除地表水的有機物和色度，脫除井水的硬度及放射性鐳，部分去除溶解性鹽，濃縮食品以及分離葯品中的有用物質等，納濾膜運行壓力一般為3.5~16bar。

納濾

納濾原理

納濾與反滲透沒有明顯的界限。納濾膜對溶解性鹽或溶質不是完美的阻擋層，這些溶質透過納濾膜的高低取決於鹽份或溶質及納濾膜的種類，透過率越低，納濾膜兩側的滲透壓就越高，也就越接近反滲透過程，相反，如果透過率越高，納濾膜兩側的滲透壓就越低，滲透壓對納濾過程的影響就越小。

反滲透和納濾過程

根據反滲透和納濾原理可知，滲透和反滲透及納濾必須與具有允許溶劑（水分子）透過的半透膜（反滲透膜或納濾膜）聯系在一起才有意義，才會出現滲透現象和反滲透或納濾操作。

納濾膜：允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功能性的半透膜稱為納濾膜；

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Ⅵ crrt對流的原理

CRRT的基本原理實質上是在考跨膜壓的意義：

1、驅使液體從壓力高的一側通過半透膜向壓力低的一側移動。
2、液體中的溶質以等滲性對流一起穿過濾過膜。
濾器TMP的影響因素：濾器膜面積、中空纖維內壓力、中空纖維外壓力、膠體滲透壓、不同機器的壓力補償、中空纖維內的非線性壓力降等。
滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數目和環境溫度有關。范托夫公式表示，在一定溫度下，溶液的滲透壓與單位體積溶液中所含不能通過半透膜的溶質的粒子數（分子數或離子數）成正比，而與溶質的本性無關。

Ⅶ 反滲透膜的原理及效果怎麼樣

反滲透膜是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜，是反滲透技術的核回心構件。反滲透技答術原理是在高於溶液滲透壓的作用下，依據其他物質不能透過半透膜
而將這些物質和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。
反滲透膜應具有以下特徵：(1)在高流速下應具有高效脫鹽率;(2)具有較高機械強度和使用壽命;(3)能在較低操作壓力下發揮功能;(4)能耐受化學或生化作用的影響;(5)受pH值、溫度等因素影響較小;(6)制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。

Ⅷ 什麼是半透膜

如下：

半透膜是一種只讓某些分子和離子擴散進出的薄膜，一般來說，半透膜只允許離子和小分子物質通過，而生物大分子物質不能自由通過半透膜，原因是半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大，但比生物大分子例如蛋白質、澱粉等小，如羊皮紙、玻璃紙等都屬於半透膜。

醋酸纖維素膜

此膜的製造方法為用溶劑溶解醋酸纖維素，加以發孔劑，製成膜後，蒸去溶劑，並經一定的熱處理而成。所用溶劑為丙酮，也有用二氧六環的，發孔劑有Mg(ClO4)2、ZnCl2及HSPO4等。製成的膜有平板式、管式，螺旋卷式和中空纖維式之分。下面介紹復合型醋酸纖維素膜。

Ⅸ 中空纖維超濾膜能不能當魚缸濾材

可以的。
中空纖維超濾膜的工作主要是以過濾為分離原理，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內，在工作時利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動力，以錯流方式進行過濾，使水流入膜組件中，將雜質過濾在膜組件的外部，中空纖維超濾膜能夠有效去除水中的微粒、高分子有機物質、膠體及細菌墊層等雜質，能夠達到分離、分級、純化、濃縮目的。

中空纖維超濾膜的優缺點：
中空纖維超濾膜是目前市場上使用較多的一款濾膜產品，能夠過濾水中絕大部分的雜質，產水量大，通常能夠使用3年左右。

過濾精度通常在0.005-0.01μm之間，可以有效過濾進水中含有的雜質，且去除效果優異。