膜分離法及其應(yīng)用

1、引言： 樣品前處理是目前分析化學(xué)的瓶頸，它決定樣品分析速度，且是誤差的重要來源。在近一二十年里，高通量的自動(dòng)化的樣品前處理技術(shù)，尤其是在線前處理技術(shù)正越來越受到重視，在線前處理技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是膜分離技術(shù)的應(yīng)用。 用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力，對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法，統(tǒng)稱為膜分離法 。膜分離法的優(yōu)點(diǎn) 沒有相變化。 一般在常溫下進(jìn)行。 對(duì)無機(jī)物，有機(jī)物及生物制品等均可適用。 裝置簡(jiǎn)單、操作容易，效率較高。 分析化學(xué)中常用的膜分離技術(shù) A 微孔濾膜技術(shù) B 電滲析 C 反滲透 D 氣體膜分離 E 其它膜分離法 微孔濾膜技術(shù)

2、微孔濾膜分離技術(shù)是將痕量組分收集在微孔濾膜上，選用合適的溶劑將濾膜及收集物溶解后進(jìn)行測(cè)定的方法，亦稱濾膜溶解法?？捎梅止鈴V度法、原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜等方法測(cè)定。 步驟：1、將欲測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷缘倪m于收集的形式 2、抽濾于合適的可溶濾膜上 3、將濾膜及收集物溶于合適溶劑中 4、測(cè)定應(yīng)用示例： 海水中痕量Cd富集與測(cè)定：其步驟如下： 將含有Cd2+水樣在pH=9 加入0.05% PAN乙醇0.3ml,混勻,靜置10分鐘,是溶液通過0.2um硝化纖維膜,再將濾膜溶于0.5 ml熱濃H2SO4,加1ml水降低粘度.用電熱原子化原子吸收光譜法測(cè)定濃度。（本法限c1.5ng/L） 返回電

3、滲析 電滲析是在直流電場(chǎng)作用下利用荷電離子膜的離子遷移原理（與膜電荷相同的離子透過膜，異名離子則被膜截留）從水溶液和其他不帶電組分中分離帶電離子的膜過程。 應(yīng)用示例： 元素的分離：在含有Zr、Tc、Ce、Y、Pm、Cs、Sr的試液中加入NH4F,改變酸度,使Zr、Tc與F-形成絡(luò)陰離子; Cs、Sr不形成絡(luò)合物而以陽離子形式存在; Ce、Y、Pm與F-形成難溶氟化物。在陽極與陰極間加上一個(gè)電壓后，Zr、Tc以陰離子形式透過陰離子交換膜到達(dá)陽極池；Cs、Sr以陽離子形式透過陽離子交換膜到達(dá)陰極池；Ce、Y、Pm由于形成難溶化合物，既不能透過陰離子交換膜，也不能透過陽離子交換膜而留在料液池中，而使

4、這幾個(gè)元素分離。電滲析技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用 純水、超純水的制備 廢水處理、有用物質(zhì)的回收和再生水的回用 返回實(shí)物照片返回反滲透 當(dāng)滲透過程進(jìn)行時(shí)溶液的液面便產(chǎn)生一壓力H，以抵消溶劑向溶液方向流動(dòng)的趨勢(shì)，即達(dá)到平衡，此H稱為該溶液的滲透壓。在這種情況下，若在溶液的液面上再施加一個(gè)大于的壓力p時(shí)，溶劑將與原來的滲透方向相反，開始從溶液向溶劑一側(cè)流動(dòng)，這就是所謂的反滲透。 應(yīng)用 1、由電鍍廢液中回收重金屬 2、在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用 3、海水、苦咸水淡化 返回表一 電鍍廢水中具有代表性物質(zhì)的分離效果 重金屬鹽原液透過液濃度（ppm）去除率（%）ZnSO45534891.3CuSO4500898.4NiCl2

5、5001497.2CrO35122295.7SnCl25004990.2AgNO350013573.0Fe(SO4)2(NH4)25251994.4Ni(SO4)2(NH4)25152295.7返回氣體膜分離 氣體膜分離的基本原理是根據(jù)混合氣體中各組分在壓力的推動(dòng)下透過膜的傳遞速度不同，從而達(dá)到分離的目的。而傳遞速度的差別是由于不同氣體在膜內(nèi)溶解、擴(kuò)散速度不同所致。 應(yīng)用示例 ：水果保鮮系統(tǒng) 一般說來，水果在收獲后，仍會(huì)繼續(xù)呼吸作用，果品將逐漸劣化以至腐爛，為抑制果品的呼吸，可適當(dāng)降低其保藏容器中的氧氣濃度，增加二氧化碳濃度。目前廣泛采用由硅氧烷膜使氧氣與二氧化碳等進(jìn)行交換分離的方法。返回外界

6、氣氛%O2 21CO2 0N2 79倉庫氣氛%3O2 5CO292 N2 硅氧烷膜 其它膜分離法還包括透析、超過其它膜分離法還包括透析、超過濾、膜萃取、液膜、膜傳感器、納米濾、膜萃取、液膜、膜傳感器、納米膜過濾技術(shù)等等。膜過濾技術(shù)等等。結(jié)束語 在當(dāng)代新技術(shù)革命的浪潮中，膜分離技術(shù)作為化工新技術(shù)之一，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、生物化工、制藥工業(yè)、石油化工、食品工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域，從目前的發(fā)展趨勢(shì)來看，膜科學(xué)今后通過高層次和多途徑的深入研究，相信在不久的將來，定會(huì)出現(xiàn)劃時(shí)代的突破，迎來膜科技事業(yè)空前繁榮的春天。參考文獻(xiàn) 膜分離技術(shù)及其應(yīng)用 科學(xué)出版社定量化學(xué)分離方法 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社膜分離技術(shù)應(yīng)用手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社實(shí)用分析化學(xué) 天津大學(xué)出版社膜分離樣品前處理技術(shù) 分析化學(xué) 04年第10期分析化學(xué)中常用的膜分離技術(shù) A 微孔濾膜技術(shù) B 電滲析 C 反滲透 D 氣體膜分離 E 其它膜分離法 微孔濾膜技術(shù) 微孔濾膜分離技術(shù)是將痕量組分收集在微孔濾膜上，選用合適的溶劑將濾膜及收集物溶解后進(jìn)行測(cè)定的方法，亦稱濾膜溶解法?？捎梅止鈴V度法、原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜等方法測(cè)定。 步驟：1、將欲測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷缘倪m于收集的形式 2、抽濾于合