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膜表皮致密层存在某些缺陷,少量溶质会透过膜,使膜的溶质分离率

时间:2019-10-22 查看:187
内容摘要:在稀溶液中,实际即为溶液的容积V,n2/V即是浓度0故上式可写成 n=cT (868) 上式称为渗透压的VamHoff方程。 对1mo1/1NaC1溶液来说,按式(868)计算,得tt=24.2atm,但实测为45atm,相差近一倍。这一现象可解释为1mo1NaC1离解成Na+和C各为1mo1,故式(868)中浓...
在稀溶液中,实际即为溶液的容积V,n2/V即是浓度0故上式可写成
n=cT (868)
上式称为渗透压的VamHoff方程。
对1mo1/1NaC1溶液来说,按式(868)计算,得tt=24.2atm,但实测为45atm,相差近一倍。这一现象可解释为1mo1NaC1离解成Na+和C各为1mo1,故式(868)中浓度c,应按2mo1/1计算,得;=48.4atm,比较接近实际,相应的实际差值在于Na+和C1—的活度值。
因此,对电解质溶液,式(868)可写成
n=cT (869)
式中——系数,对于海水,约等于1.8。
实际上,渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度,若干常见溶液的渗透压见表811。
若干常见溶液的渗透压(25‘C) 表811
化合物名称 浓度
(mg/1) 渗透压力(MPa) 化合物名称 浓度
(mg/1) 渗透压力(MPa)
1000 约0.77 氯化镁
(MgC12) 1000 约0.070
氯化钠(NaC1) 5000 约0.461
氯化钙
35000 约2.834 (CaC12) 1000 约0.056
碳酸氢钠(NaHC03) 1000 约0.091 1000 约0.0074
硫酸钠(Na2S04) 1000 约0.042 蔗糖 5000 约0.0365
硫酸镁(MgSQ4) 1000 约0.028 35000 约0.257
 
2.反渗透过程
如图820W)所示,当盐溶液浓度较高一侧,施加的压力P大于渗透压7T,致使其化学位升高,并超过浓度较低的一侧,则水分子就从浓度较高一侧反向透过半透膜到低浓度一侧,这种现象称作反渗透(eveseOsmoss,简写为O)。海水淡化即基此过程与原理。
理论上,利用O法从海水中生产单位体积淡水所耗费的最小能量,即理论耗能量,可通过以下推导过程得出。
用O膜隔开海水和淡水,在海水侧施加的压力P大于海水中容积为dV的水量通过O膜进入淡水一侧,海水容积减少dV,引起盐浓度和渗透压增加。对于每一无限小的压缩步骤,压力户所作的功为一;dV。海水从原体积%缩小到V2过程中,每产生单位体积淡水所需做的功W为图821氢键一结合水空穴有序扩散模型
水分子能与醋酸纤维半透膜的羰基上的氧原子形成氢键,即形成所谓的“结合水”。在0力的作用下,与氢键结合进入膜的水分子能够由上一个氢键断裂而转移到下一个位置,形成另一个新的氢键。这些水分子通过一连串的形成氢键和断裂氢键而不断移位,透过并离开膜的表皮致密活性层,进人多孔性支撑层,依据这些多孔性结构构成的大量毛细管,畅通流出膜外,产生源源不断的淡水。实际上,膜表皮致密层存在某些缺陷,少量溶质会透过膜,使膜的溶质分离率达不到百分之百。
以海水含盐量SsStS%。,T=298K(25X:),可得从海水中生产1m3的淡水所需的最小理论能量。