1. 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。
2. 何謂超濾膜有哪些先進之處原理是什麽
超濾膜
分離技術是指在分子水平上,不同
粒徑
的
混合物
在通過超濾膜時,利用膜兩側的壓力差和篩分
原理
,實現
選擇性
分離的技術
超濾
過程
多採用錯流操作,在小批量中也採用死端操作。
超濾
基本上
是按物質
大小
而去除的壓力驅動膜過程,超濾膜孔徑一般在3-100NM之間,能夠截留分子量為1000-100000DALTON的物質;所能去除的物質包括糖、
生物分子
、
高分子聚合物
、
膠體
物質等。超濾膜以其標准「切割分子量(MWCO)」來描述其孔徑的大小,膜的標稱切割分子量通常定義為膜具有90%以上截留的最小分子量物質。
由於其高效節能的
特點
,因此廣泛用於
礦泉水設備
、
飲用水
凈化、
工業用水
處理、食品、飲料用
水凈化
、除菌、反滲透預處理等方面。
超濾膜原理:
超濾是一種與
RO膜
孔徑大小相似的篩分過程,以膜兩側的壓力差為
驅動力
,以超濾膜為
過濾介質
,在一定的壓力下,當
原液
流過膜
表面
時,超濾膜表面密布的許多細小的
微孔
只允許水及
小分子
物質通過而成為透過液,而原液中
體積
大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的的凈化、分離和濃縮的
目的
。
超濾膜分離技術的特點
1、在
常溫
和
低壓
下進行分離,不用電,因而
能耗
低,從而使設備的運行費用低。
2、設備體積小、
結構
簡單,故投資費用低。
3、超濾
分離過程
只是簡單的加壓輸送
液體
,工藝流程簡單,易於操作管理。
4、超濾膜是由
高分子材料
製成的均勻連續體,純
物理方法
過濾,物質在分離過程中不發生質的變化,並且在使用過程中不會有任何
雜質
脫落,保證超
濾液
的純凈。
超濾膜用途:
超濾過程是最廣泛使用的膜過程之一,超濾能完成下列一種或多種功能:
①溶液澄清;
②溶質的濃縮;
③溶質的分離;
3. 超濾膜孔徑多少微米 超濾膜能過濾哪些物質
超濾膜的孔徑范圍大致在0.001-0.02微米之間,具體取決於製造廠商和型號。這一范圍內的孔徑能夠有效去除水中的膠體、雜質、水銹、細菌、藻類、病毒和大分子有機物等有害物質,但對水分子和某些礦物質則基本無影響。
盡管超濾膜的孔徑不是最小,但與反滲透膜和納濾膜相比,它依然擁有更大的孔徑。因此,超濾膜能夠有效過濾水中的雜質,同時保留對人體有益的礦物質,這對於飲用水處理尤為重要。
選擇超濾膜時,孔徑的大小直接關繫到其過濾性能和價格。孔徑越小,截留能力越強,成本也相對較高。實際應用中,根據水質情況和具體需求選擇合適的孔徑至關重要。
超濾膜通過孔徑大小有效去除水中的膠體、雜質、水銹、細菌、藻類、病毒和大分子有機物等有害物質。例如,一般的細菌和病毒比超濾膜的孔徑大4000倍。超濾膜能夠有效去除水中的二價離子,對一價離子的去除率也可達95~99%;對低分子量有機物的去除率可達100%。超濾系統能夠除去原水中99%以上的礦物質、細菌、病毒、熱原及細菌內毒素等。
超濾膜的應用非常廣泛,包括飲用水和礦泉水的凈化、工業廢水與生活污水的凈化和回收、發酵和制葯工業中的濃縮、純化與澄清、生物製品和食品工業中的分離、濃縮和純化、血液處理和廢水處理中的終端處理裝置,以及純水和超純水制備工藝中的預處理和終端處理。
在工業用水中,超濾膜用於分離細菌、熱源、膠體、懸浮雜質及大分子有機物。
4. 超濾膜孔徑多少微米 超濾膜能過濾哪些物質
超濾膜孔徑范圍在0.001-0.02微米之間,具體孔徑根據品牌、型號、材質有所不同。超濾膜通過孔徑大小有效過濾水中的膠體、雜質、水銹、細菌、藻類、病毒及大分子有機物。盡管孔徑不是最小,但超濾膜在保留水中對人體有益的礦物質方面表現出色,而反滲透膜則會過濾掉這些有益物質。
超濾膜的截留分子量通常介於1000至500000Dal之間。孔徑大小直接影響其過濾性能,孔徑越小,截留能力越強,成本也越高。實際應用中需考慮水質和成本,不同應用領域對孔徑選擇也有要求。例如,濃縮蛋白質時需選擇比該蛋白質孔徑更大的超濾膜。
超濾膜能有效去除水中的二價離子,對一價離子的去除率可達95~99%,對低分子量有機物的去除率可達100%。超濾系統能除去99%以上的礦物質、細菌、病毒、熱原及細菌內毒素。
超濾膜廣泛應用於飲用水、礦泉水凈化;工業廢水與生活污水凈化和回收;發酵、酶制劑和制葯工業中的濃縮、純化與澄清;生物製品、醫葯製品和食品工業中的分離、濃縮、純化;血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理;工業用水中分離細菌、熱源、膠體、懸浮雜質及大分子有機物。
超濾膜作為反滲透預處理和超純水終端處理,在純水與超純水制備工藝中發揮重要作用。在工業用水中,超濾膜用於分離細菌、熱源、膠體、懸浮雜質及大分子有機物。
5. 各大品牌超濾膜孔徑尺寸數據
超濾膜是通過壓力使水通過膜孔徑以過濾水中雜質的設備,孔徑是其關鍵因素,范圍通常在0.001-0.02微米之間,並非統一標准。不同品牌超濾膜的孔徑和功能有所不同。
陶氏超濾膜孔徑大小大致在0.005~0.1微米之間,截留分子量為1000~500,000道爾頓。該膜材質多樣,包括PVDF、PES、PP、PE、PS、PAN、PVC等,有效去除細菌、病毒、大分子有機物等。
海德能超濾膜孔徑為0.01微米,截留分子量分為10萬、5萬、1萬、6千等類型,能100%清除水中的病菌和微生物。
科氏超濾膜孔徑在0.002~0.1微米之間,截留分子量約1000~500000道爾頓。膜結構有管式、中空纖維、卷式、平板式等。
諾芮特超濾膜平均孔徑為0.010~0.025微米,最大不超過0.025微米。它能完全過濾水中的膠體、固體顆粒、病菌、隱性孢子等,具有出色的耐化學腐蝕和抗氧化性能。
蘇伊士GE超濾膜孔徑大小為0.2-0.02微米,材質有PVDF、復合纖維(TFM)。根據截留分子量和用途,分為GE、GH、GK、PT、PW、MW系列。
立升超濾膜採用改性PVC材質,孔徑為0.02微米,平均截留分子量為100,000道爾頓。有效去除水中的懸浮微粒、膠體、微生物等雜質,提供多種規格膜組件。
美能超濾膜孔徑在0.002~0.1微米之間,截留分子量為1000~500000道爾頓。有效過濾水中的膠體、蛋白質、微生物及大分子有機物,主要材料為PVDF和PES。
6. 濾膜孔徑問題
超濾膜以其獨特的「超級篩分」特性在分離技術中佔有一席之地。其孔徑范圍極小,從幾納米到幾十納米,僅為頭發絲直徑的1‰。根據膜的額定孔徑劃分,微孔膜(MF)的孔徑在0.02至10微米之間,超濾膜(UF)則在0.001至0.02微米,而逆滲透膜(RO)的孔徑更小,范圍在0.0001至0.001微米之間。通過施加適當壓力,超濾膜能有效篩選出大於其孔徑的溶質分子,適用於分離分子量大於500道爾頓、粒徑在2至20納米之間的顆粒。
超濾膜的結構分為對稱和非對稱兩種類型。對稱膜是各向同性的,沒有明顯的皮層,其孔隙均勻分布於所有方向,屬於深層過濾。而非對稱膜則有所不同,表層較緻密,厚度約0.1微米或更薄,擁有有序排列的微孔;而底層以指狀結構為主,厚度大約在200至250微米,屬於表層過濾。這種結構設計使得非對稱膜在分離過程中能更精細地控制顆粒的透過。
7. 超濾膜的原理是什麼孔徑與分子量之間有關系嗎
超濾膜原理
超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的專壓力下,當屬原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。
超濾膜孔徑與分子量之間的關系
超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發絲的1‰!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。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。