超濾膜分離性能實驗

Ⅰ 超濾膜孔徑如何測定

超濾膜孔徑的測定微孔濾膜的孔徑分離效率是關鍵所在，所以評價濾膜孔徑甚為重要。

目前大致採用以下方法：

一、直接測量法

1.直接法測膜孔徑

（1）電子顯微鏡

掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）電子顯微鏡表徵膜的孔徑、孔徑分布及膜的形態結構。

制樣至關重要。濕膜樣品要經過脫水、蒸鍍、復型等處理。

逐級脫水法：膜樣品用5%餓酸固定，然後在提取器中用CCl4或乙醇逐級脫水，再用環氧樹脂包埋固化，最後用超薄切片機切成薄片。適用透射電子顯微鏡的觀察。

低溫冷凍脫水法：膜樣品放在液氮或其他低溫介質中冷凍，使膜樣品中的水急速冷凍為細小的結晶，然後在低溫（至少低於-60°C）和低真空下，使冷凍的結晶逐級升華。這樣制備的膜樣品不收縮，經鍍金或復型，可用電子顯微鏡觀測。

微濾膜的孔徑為0.05-10m，掃描電鏡可分辨。

超濾膜的孔徑為1nm-30mm，掃描電鏡的解析度低於5-10nmnm，所以採用掃描電鏡觀測超濾膜的結構是困難的。

透射電鏡的解析度比掃描電鏡要高得多，約為3-4A正確制樣，高解析度的透射電鏡可以觀測超濾膜的表面細微結構。

環境掃描電子顯微鏡（ESEM），克服了常規SEM的局限性。使濕的、油性的、臟的和不導電的樣品不經處理就可直接上機觀測。

二、間接測量法

間接法是利用與孔徑有關的物理現象，通過實驗測出相應的物理參數，在假設孔徑為均勻直通圓孔的假設條件下，計算得到膜的等效孔徑，主要方法有泡點壓力法、壓汞法、氮氣吸附法、液液置換法、氣體滲透法、截留分子量法、懸浮液過濾法。

泡點法：

泡點壓力所對應膜的最大孔徑。實測時，膜應被液體完全潤濕，否則將帶來誤差。

親水性膜採用水為潤濕液體；疏水性膜採用醇為潤濕液體。

測定步驟

a將樣品平行於液面浸入蒸餾水中，使其完全濕潤b將濾膜置於測試池上，壓上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d開通氣源，使壓力緩慢上升，當濾膜表面出現第一個氣泡並連續出泡時的氣體壓力值，帶入公式可求出樣品最大孔徑值。

e氣泡出現最多時的壓力值，帶入公式可求出樣品最小孔徑。

f由最大孔徑與最小孔徑即可算出平均孔徑。

（1）電鏡法比較直觀，但屬破壞性檢測，也只能得到局部信息

（2）泡壓法（又稱氣體滲透法）只局限於測定膜孔中的最大孔徑，用於小孔徑超濾膜的測定時所需壓力遠高於膜的使用壓力，故一般認為只適用於微濾膜的測定。

Ⅱ 膜分離技術工藝流程

膜分離技術工藝流程主要分為六個步驟，包括電源接通、參數設定、膜的准備工作、膜分離、膜清洗以及膜的保存。

首先，在操作過程中，需確保電源接通，且泵在運行過程中處於正轉狀態，以保證後續流程的正常進行。

接著，參數設定至關重要，需根據實驗要求的溫度和壓力，設置最高的工作壓力和溫度，以滿足分離過程的要求。

在膜的使用前，必須進行清洗，以達到最佳的工作狀態。清洗步驟分為無機膜和有機膜兩種。對於無機膜，清洗方法為使用1%HNO3溶液循環清洗15分鍾，然後打開濾液閥門，讓濾液迴流至循環罐內繼續清洗15分鍾，最後使用自來水系統清洗至中性。對於有機膜，清洗方法為用1%na5p3o10、0.5%edta、0.2%sds和naoh調至pH11.0，進行45分鍾的清洗，之後用純凈水清洗至中性。

在膜處理完物料後，由於受到一定的污染，需要進行清洗以去除污染物。清洗步驟如上所述，以確保膜的性能。

最後，膜的保存至關重要。如果膜不使用超過3天，需要使用1%甲醛溶液將其封存。在冬季，使用20%甘油封存膜，以防止膜在低溫條件下發生變形或損壞。

膜分離技術工藝流程通過這六個步驟，確保了膜的高效運作和長期穩定性能，為各種工業應用提供了可靠的分離解決方案。

膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實現選擇性分離的技術，半透膜又稱分離膜或濾膜，膜壁布滿小孔，根據孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都採用錯流過濾方式。

Ⅲ 超濾是什麼原理

超濾是一種膜分離技術，其原理是通過半透性膜的選擇性透過功能，將不同粒徑的溶質與溶劑進行分離。

詳細解釋如下：

一、超濾的基本原理

超濾是一種利用半透性膜進行物質分離的過程。超濾膜具有特定的孔徑大小，允許溶劑通過，同時阻止較大粒徑的溶質通過。這種選擇性透過功能基於膜孔徑與溶質分子大小的相對關系。當溶液在壓力驅動下通過超濾膜時，水分子和較小的溶質分子能夠通過膜，而較大的溶質分子和顆粒則被截留。

二、超濾膜的結構特點

超濾膜通常是由多種材料製成的多層結構，具有許多細小的通道和孔隙。這些通道和孔隙的大小決定了膜的選擇透過性能。超濾膜的孔徑范圍通常在幾納米到幾百納米之間，這使得它們能夠有效地去除水中的懸浮顆粒、有機物、細菌和病毒等。

三、超濾的工作過程

在超濾過程中，待處理的溶液在壓力的作用下通過超濾膜表面。水分子和較小的溶質通過膜的孔隙滲透到膜的另一側，而較大的顆粒則被膜截留。這個過程稱為「截留」。隨著時間的推移，被截留的顆粒會在膜表面形成一層濾餅，但這並不會顯著影響水的滲透過程，因為濾餅中的空隙仍然允許水分子的通過。定期清洗膜表面可以恢復其過濾性能。

四、超濾的應用領域

超濾技術廣泛應用於水處理、食品飲料、醫葯、化工等領域。它可以用於去除水中的雜質和有害物質，提供清潔的飲用水。同時，它還可以用於食品工業中的果汁和飲料的澄清和過濾，以及醫葯工業中的葯物的提純和分離過程。超濾技術以其高效、節能和環保的特點，成為現代工業中不可或缺的一項技術。

Ⅳ 如何喝到健康水

實驗一：洋蔥不喜歡喝純凈水？

實驗內容：在現場，有一張「三個洋蔥的見證」的實驗。在3個培養瓶中，各放一個從菜市場買來的洋蔥，分別用了超市買來的純凈水、自來水和伴飲超濾水。

結果：三個星期之後，洋蔥的「個頭」差別十分明顯：放在純凈水裡的洋蔥基本上沒有「長個子」，沒有綠苗長出，底部的根須也少得可憐；在自來水養出的洋蔥，長出了一小截綠苗；而用伴飲超濾水養出來的洋蔥，「個頭」竄得很高，綠苗十分茂盛，而且高出自來水洋蔥一大截，底部的根須也充滿了整個容器。

專家釋疑：瓶裝的純凈水是飲料，並不能長期喝。因為純凈水裡面經過濾後沒有了雜質，但「營養」也就消失，只能用來「解渴」，人們在日常飲水時最科學的方式就是喝保留礦物質的水。

比如鈣，水中的溶解性鈣離子吸收性好，對中國人來說，是價廉易得而且穩定的鈣補充途徑。同時，純凈水中礦物質缺失嚴重，凈化水（過濾後自來水）兼具較少的微量有機物及較多的礦物質保留，對於對外界環境較為敏感的孕母和兒童來說，也是一種比較好的選擇。

實驗二：弱酸弱鹼水誰最健康？

實驗內容：試驗台上放置了分別裝有純凈水、礦泉水和伴飲超濾水的杯子，當試驗人員向其中滴入枚紅色的PH試劑。

結果：漸漸的三瓶水樣顏色發生變化，純凈水逐漸變黃，而礦泉水和超濾水則顯現為淡藍色，和PH比色卡進行對比，前者PH值小於7在5左右為酸性，而後兩者則顯示在9，鑒定為鹼性水。

專家釋疑：水的好壞不能單用酸鹼度的PH值來考量，而是一個多項的綜合指標，「酸鹼度」只能反應出水中有沒有礦物質。「飲用的水首先要是沒有污染的水，不含有毒有害物質的水。其次要和含有一定礦物質的水，研究表明，長期飲用礦物質含量較少的純凈水及會增加患心血管疾病的風險。」

所以，目前市場上大部分銷售的是純凈水，不少人都覺得干凈衛生，這其實是個「誤區」。因為純凈水非但不含礦物元素，而且還會帶走體內的礦物元素，隱含健康風險。

實驗三：超濾膜怎麼分離水中污物？

試驗內容：在實驗台前，有兩個水箱，一邊是發黑的臟水，一邊是經過凈水器過濾後變干凈的水在流淌。一位觀眾將一根管狀超濾膜的一端捏住，然後工作人員利用針管將混有墨汁和其他臟東西的污水注入超濾膜的另外一端。

結果：只見膜絲表面均勻地滲透出了晶瑩剔透的干凈水，而當這位市民松開捏緊的膜絲端的時候，膜絲內被截留下來的臟東西就隨之被沖走了。

專家釋疑：科學檢測發現，超濾膜一般為高分子有機膜，在超濾膜的表面布滿了無數肉眼看不見的微孔，孔徑約為0.01微米，是頭發絲的萬分之一。在水壓驅動下，水分子能透過膜壁上的微孔，而比微孔大的顆粒物會被截留下來，達到凈化水質的效果。而水中的微量元素呈離子狀態，所以和水分子一起保留了下來。

實驗四：超濾膜會有污染物累積嗎？

實驗內容：工作人員取出使用後的超濾膜，裡面暗藏「玄機」。原來，在水壓驅動下，未經過濾的污水從膜的一端進去，凈化水從另外一端出來，而被截留下來的臟東西經排污水從其他介面流了出來。這種「一進兩出」的設計是可以排污的，所以水中的污染物都不會累積在濾芯里，而可以隨著「廢水」排出。

專家釋疑：凈水器的後期維護非常重要，需要定期更換濾芯，因為凈水器截留污物的能力越強，使用越久，濾芯中積累的污染物就越多，如果不及時更換濾芯就極可能引發水質的二次污染問題，導致過濾後的水比過濾前更臟。

所以，是否具備排污能力是消費者選購凈水器的關鍵因素。超濾膜因為具有獨特設計，濾芯的使用壽命更長（有的能達到3年甚至更長），換芯成本更低，也不容易產生濾芯的二次污染。

Ⅳ 超濾膜的簡介

超濾膜是一種孔徑規格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的一種微孔過濾膜專。超濾膜採用壓力差為推動力的膜過屬濾方法為超濾膜過濾。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時壓力差為推動力的膜過濾可區分為：微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm;超濾膜(UF)為0.001～0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說在膜的一側施以適當壓力，就能篩出大於孔徑的溶質分子，以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2～20納米的顆粒。

Ⅵ 做超濾實驗時，超濾膜上標的10KD、30KD單位如何對應分子的大小是否單位越大，超濾得到的物質分子越小

首先與超濾膜的材質有關，比如聚醚碸的和再生纖維的，同樣是10KD的，截流能力專是不相同的屬，一般要求在截流分析量的2倍-5倍以上方可實現良好的分離，同時不同公司的超濾膜本身應該有自己的說明的，參照說明要求即可。

Ⅶ 超濾膜主要有哪些優點和缺點

超濾膜的優點如下：
1. 超濾膜由聚偏氟乙烯（PVDF）材料製成，並通過親水性改性處理，能夠承受高濃度氧化劑的環境，有效抑制原液中微生物的生長。
2. 超濾膜具有不同分子截留量的系列化膜，能夠實現混合溶液中不同分子量組分的分子量分級。
3. 超濾膜的分離過程在常溫下進行，適合於熱敏性物質的濃縮提純，如果汁、生物制劑和某些葯品，且不發生相變，能耗較低。
4. 超濾膜的操作方式靈活，中空纖維超濾膜可採用全流、死端過濾、錯流過濾和濃水排放過濾等三種不同的運行模式。
5. 超濾膜具有高過濾精度，應用范圍廣泛，能夠處理分子量在1000-500,000道爾頓或尺寸大小在0.005-0.1μm左右的溶質。
超濾膜的缺點包括：
1. 超濾膜設備成本較高，初期投資較大。在選擇水處理方案時，需根據水源水質情況作出決策。對於復雜水質的綜合性廢水，建議超濾膜與反滲透膜組合使用，而對於水質單一、較好的水源，則可直接採用超濾膜技術以降低成本。
2. 在水處理中，超濾膜污染是不可避免的。隨著使用時間的增長，膜絲攔截的污染物增多，膜表面和孔徑可能會被堵塞，導致膜通量下降，進水壓力和跨膜壓差增大。因此，需要定期進行清洗，包括物理和化學清洗，以恢復膜性能。
3. 超濾膜依賴於壓力驅動過濾，因此需要選擇合適的動力設備，這無疑增加了水處理過程中的設備投資和能源消耗。