膜分離技術(shù)-反滲透（RO）（藥物分離純化課件）

藥物分離與純化技術(shù)課程膜分離技術(shù)--反滲透反滲透—膜分離技術(shù)大綱1.反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)2.反滲透膜技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域反滲透—膜分離技術(shù)1.反滲透原理滲透是自然界一種常見(jiàn)的現(xiàn)象。人類很早以前就已經(jīng)自覺(jué)或不自覺(jué)地使用滲透或反滲透分離物質(zhì)。目前，反滲透技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一種普遍使用的現(xiàn)代分離技術(shù)。如：海水和苦咸水的脫鹽淡化、超純水制備、廢水處理等方面。（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)反滲透膜示意圖反滲透—膜分離技術(shù)1.反滲透原理滲透和反滲透的原理如圖所示:如果用一張只能透過(guò)水而不能透過(guò)溶質(zhì)的半透膜將兩種不同濃度的水溶液隔開(kāi)，水會(huì)自然地透過(guò)半透膜滲透從低濃度水溶液向高濃度水溶液一側(cè)遷移，這一現(xiàn)象稱滲透（如圖a）。這一過(guò)程的推動(dòng)力是低濃度溶液中水的化學(xué)位與高濃度溶液中水的化學(xué)位之差，表現(xiàn)為水的滲透壓。（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)滲透與反滲透原理示意圖反滲透—膜分離技術(shù)1.反滲透原理隨著水的滲透，高濃度水溶液一側(cè)的液面升高，壓力增大。當(dāng)液面升高至H時(shí)，滲透達(dá)到平衡，兩側(cè)的壓力差就稱為滲透壓（圖b）。滲透過(guò)程達(dá)到平衡后，水不再有滲透，滲透通量為零。（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)滲透與反滲透原理示意圖反滲透—膜分離技術(shù)1.反滲透原理如果在高濃度水溶液一側(cè)加壓，使高濃度水溶液側(cè)，與低濃度水溶液側(cè)的壓差大于滲透壓，則高濃度水溶液中的水，將通過(guò)半透膜流向低濃度水溶液側(cè)，這一過(guò)程就稱為反滲透（圖c）。（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)滲透與反滲透原理示意圖反滲透—膜分離技術(shù)2.反滲透膜的特點(diǎn)反滲透技術(shù)所分離的物質(zhì)的分子量一般小于500，操作壓力為2-100MPa。用于實(shí)施反滲透操作的膜為反滲透膜。反滲透膜大部分為不對(duì)稱膜，孔徑小于0.5nm，可截留溶質(zhì)分子。

（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)滲透與反滲透原理示意圖反滲透—膜分離技術(shù)2.反滲透膜的特點(diǎn)

制備反滲透膜的材料主要有醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚等。

反滲透膜的分離機(jī)理至今尚有許多爭(zhēng)論，主要有氫鍵理論、選擇吸附-毛細(xì)管流動(dòng)理論、溶解擴(kuò)散理論等。（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)滲透與反滲透原理示意圖反滲透—膜分離技術(shù)2.反滲透膜的特點(diǎn)反滲透與超濾、微孔過(guò)濾的比較。如表所示。反滲透、超濾和微孔過(guò)濾都是以壓力差為推動(dòng)力，使溶劑通過(guò)膜的分離過(guò)程，它們組成了分離溶液中的離子、分子到固體微粒的三級(jí)膜分離過(guò)程。（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)反滲透、超濾和微濾技術(shù)的原理與操作特點(diǎn)比較反滲透—膜分離技術(shù)2.反滲透膜的特點(diǎn)

一般來(lái)說(shuō)，分離溶液中分子量低于500的低分子物質(zhì)，應(yīng)該采用反滲透膜；分離溶液中分子量大于500的大分子或極細(xì)的膠體粒子可以選擇超濾膜，而分離溶液中的直徑0.1-10微米的粒子應(yīng)該選微孔膜。（一）反滲透原理及反滲透膜的特點(diǎn)反滲透膜反滲透—膜分離技術(shù)（1）海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水軟化制備鍋爐用水，高純水的制備、家用飲水機(jī)及直飲水給水系統(tǒng)等；（2）在醫(yī)藥、食品工業(yè)中用以濃縮藥