膜技能的原理剖析及分类介绍

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　　膜技能的原理剖析及分类介绍
　　膜技能是用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推进力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行别离、分级、提纯和富集的办法。膜别离是一种分子级别离,首要的膜体系按膜孔的严密程度由密到疏分为:反浸透(RO),纳米过滤(NF),超滤(UF),微滤(MF)。膜别离技能较杰出的特点是高效节能,它可在常温下完成对各组分的别离、提纯、浓缩,因而特别适合在食物加工业中使用。
　　1.微滤(Micro Filtration，MF)
　　微滤以静压差为推进力，使用膜的“筛分”效果进行别离的膜技能。微滤膜具有比较规整、均匀的多孔结构，在静压差的效果下，小于膜孔的粒子经过滤膜，比膜孔大的粒子则被阻拦在滤膜外表，然后完成不同组分的别离。微滤膜是均匀的多孔薄膜，厚度在90～150μm左右，过滤粒径0.025～10μm之间，操作压力在0.01～0.2MPa之间。
　　其别离原理有以下几种：(1)机械截留效果：膜截留了比它孔径大或适当的粒子;(2)物理效果：吸赞同电功能;(3)架桥效果：微粒因为架桥效果被截留;(4)膜的内部截留效果：微粒截留在膜的内部。
　　在食物工业中，MF广泛替代离心用于别离，替代热处理用于灭菌。首要是除掉悬浮固体颗粒、脂肪、大分子蛋白质[6]。
　　2.超滤(Ultra Filtration，UF)
　　超滤RO膜在必定压力下，含有小分子物质两类溶质的溶液流过被支撑的膜外表时，溶剂和小分子溶质透过膜，大分子被截留作为浓缩液被收回。超滤膜的过滤粒径为5～10nm之间，操作压力在0.1～0.25MPa之间。
　　3.反浸透(Reverse Osmosis，RO)
　　反浸透，又称高滤，是浸透的逆进程，经过在待别离液一侧加上比浸透压高的压力，使原溶液中的溶剂压到半透膜的另一边。反浸透膜的过滤粒径为0.2～1.0nm之间，操作压力在1～10MPa之间。
　　其别离原理有以下几种：(1)毛细管流机理：针对醋酸纤维素膜提出，水进入醋酸纤维素膜的非结晶部分后，因为和羧基的氧原子发作氢键效果而构成结合水，孔径越小，结合越牢。结合水把孔占满，不与醋酸纤维素膜氢键结合的溶质就不能分散经过，能与膜结合的离子和分子就经过了膜;(2)溶解?蛳 分散模型：把半透膜看作彻底细密的中性界面，水和溶质被吸附到膜外表，然后在膜中分散经过;(3)孔隙开闭原理：聚合物在压力下，改动无序的布朗运动，发生振荡，使聚合物链之间的间隔减小，使离子难以经过，然后与水别离。
　　4.纳滤(Nanofiltration，NF)
　　纳滤是在反浸透基础上开展的膜别离技能。纳滤膜的截留粒径为0.1～1nm，操作压力0.5～1MPa，截留分子量为200～1000，所以对水中的分子量为数百的有机小分子成分具有别离功能，能浓缩二价盐、细菌、蛋白质等大于1000道尔顿的物质，它填补了反浸透和超滤之间的空白[1]。
　　5.透析(Dialysis，D)
　　透析，在浓度差的推进下，凭借膜的分散，别离不同的溶质。
　　6. 电渗析(Electro Dialysis，ED)
　　电透析，在直流电场效果下，以电位差为推进力，使用离子交换膜的透过性，把电解质从溶液中别离出来，完成溶液的淡化、浓缩和纯化。