反滲透膜的透過機(jī)理
反滲透是運(yùn)用壓力(1～l 0MPa)使溶液中的水通過反滲透膜，達(dá)到分離、提
取、純化、濃縮等目的的處理技術(shù)。關(guān)于反滲透膜的透過機(jī)理，自20世紀(jì)中期以
來，諸多研究者先后提出了多種反滲透膜的透過機(jī)理和模型。

1）優(yōu)先吸附-毛細(xì)孔流動(dòng)模型
S. Sourirajan(Sourirajan S,1970)等人提出了優(yōu)先吸附-毛細(xì)孔流動(dòng)理論
以及最大分離的臨界孔徑。以 NaCl 水溶液為例，溶質(zhì)是 NaCl, 認(rèn)為膜的表面能
選擇性吸水，因此水被優(yōu)先吸附在膜表面上，而對(duì) NaCl 則排斥。在壓力的作用
下，優(yōu)先吸附的水通過膜，便形成了脫鹽的過程基于這種模型的膜在膜表面必須
有相應(yīng)大小的毛細(xì)孔。在模型基礎(chǔ)上，S.Kimura 和 S.Sourirajan 對(duì)反滲透資料
進(jìn)行分析和處理，并考慮到濃差極化，提出了一套傳質(zhì)方程式。
模型的提出有其理論依據(jù)，而傳質(zhì)公式是基于試驗(yàn)給出的，推導(dǎo)中的一些
假設(shè)僅限于一定的條件。但公式有很好的適用性。

2) 形成氫鍵模型
該理論是由 Reid(Reid C E.,1959)等人提出的，并通過醋酸纖維膜進(jìn)行了
解釋。該理論認(rèn)為，膜的表面很致密，其上有大量的活化點(diǎn)，鍵合一定數(shù)目的結(jié)
合水，這種水已失去溶劑化能力，鹽水中的鹽不能溶于其中。進(jìn)料液中的水分子
在壓力下可與膜上的活化點(diǎn)形成氫鍵而締合，使該活化點(diǎn)上的其它結(jié)合水解締下
來，該解締的結(jié)合水又與下面的活化點(diǎn)締合，使該點(diǎn)原有的結(jié)合水解締下來，該
過程不斷從膜面向下層進(jìn)行，水分子從膜面進(jìn)入膜內(nèi)，最后從底層解脫下來成為
產(chǎn)品水。

3）溶解擴(kuò)散模型
Lonsdale 和 Podall(Lonsdale H,1972)等人提出溶解擴(kuò)散模型。該模型假
設(shè)膜是完美無缺的理想膜。高壓側(cè)溶液中的溶劑和溶質(zhì)先溶于膜中，然后在化學(xué)
位的推動(dòng)力下，從膜的一側(cè)向另一側(cè)以分子擴(kuò)散方式通過，直至透過膜。溶劑和
溶質(zhì)在膜中的擴(kuò)散服從 Fick 定律，這種模型認(rèn)為溶劑和溶質(zhì)都可能溶于膜表面，
因此物質(zhì)的滲透能力不僅取決于擴(kuò)散系數(shù)，而且取決于其在膜中的溶解度，溶質(zhì)
的擴(kuò)散系數(shù)比水分子的擴(kuò)散系數(shù)要小得多，因而透過膜的水分子數(shù)量就比通過擴(kuò)
散而透過去的溶質(zhì)數(shù)量更多。

目前，在三種模型中，以溶解擴(kuò)散模型應(yīng)用最為廣泛。當(dāng)然其它兩種模型也
能夠?qū)Ψ礉B透膜的透過機(jī)理進(jìn)行解釋。比如對(duì)于醋酸纖維素膜，用溶解擴(kuò)散模型
來解釋有一定偏差，而用選擇性吸附-毛細(xì)管流模型則可以很好的解釋。另外，
還有學(xué)者提出脫鹽中心模型，表面力-孔流模型等。總而言之，反滲透膜透過機(jī)
理還在發(fā)展中，期待新的更好的科研手段和理論的出現(xiàn)。