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納濾膜對(duì)各種離子的去除率

納濾膜對(duì)各種離子的去除率

發(fā)布者:admin 2020-11-30 09:13:14 | 10321

電荷性越強(qiáng),納濾膜對(duì)金屬離子的去除率越高。 三價(jià)金屬離子除去率>二價(jià)金屬離子除去率>一價(jià)金屬離子除去率。 價(jià)格相同的金屬(陽(yáng))離子體,電荷越強(qiáng),去除率越高。 Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>

目前納濾技術(shù)原理有兩種主流觀點(diǎn),一種是溶解擴(kuò)散原理,另一種是電效原理,我們從電效分析
 

納濾膜與電解質(zhì)離子之間形成靜電作用,電解質(zhì)鹽離子的電荷強(qiáng)度不同,膜對(duì)離子的去除率不同,在含有不同價(jià)格離子的多個(gè)系統(tǒng)中,由于道南(DONNAN)的效果,膜對(duì)不同離子的選擇性不同,離子通過膜的比例也不同。
 
納濾過程具有離子選擇性,是因?yàn)槟ど匣蚰ぶ杏胸?fù)的帶電基團(tuán),靜電相互作用,阻礙多價(jià)離子的滲透。根據(jù)文獻(xiàn)的說明,可能的電荷密度為0.5~2meq/g。
 
因此,我們可以用道南效應(yīng)來說明
ηj=μjzj.f.φ
式中ηj——電化學(xué)勢(shì);
μj——化學(xué)勢(shì);
zj——被考查組分的電荷數(shù);
f——每摩爾簡(jiǎn)單荷電組分的電荷量;
φ——相的內(nèi)電位,并且具有電壓的量綱。
 
式中的電化學(xué)勢(shì)與眾所周知的化學(xué)勢(shì)不同,是因?yàn)楦郊恿藌j.f.φ項(xiàng),該項(xiàng)包括電場(chǎng)對(duì)滲透離子的影響。利用這種方式,可以引導(dǎo)系統(tǒng)中的離子分布,計(jì)算出納濾膜的分離性能。
 
以上是理論上的分析方法,詳細(xì)的數(shù)據(jù)需要一個(gè)接一個(gè)地檢測(cè)參數(shù),只要簡(jiǎn)單地判斷鈣和鎂的去除率,就從直觀的方法進(jìn)行說明
 
電荷性越強(qiáng),納濾膜對(duì)金屬離子的去除率越高。
三價(jià)金屬離子除去率>二價(jià)金屬離子除去率>一價(jià)金屬離子除去率。
 
價(jià)格相同的金屬(陽(yáng))離子體,電荷越強(qiáng),去除率越高。
Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Mg2+>Ca2+。
道理簡(jiǎn)單,電荷越強(qiáng),納濾膜對(duì)該離子的排斥越大,不易透過膜。
根據(jù)我們的工程經(jīng)驗(yàn),一般不區(qū)分鈣鎂誰(shuí)的去除率高。因?yàn)椴顒e不大
 
納濾膜對(duì)陰離子去除率的比較。
取原水、產(chǎn)水率為15%時(shí)的TS40膜產(chǎn)水,測(cè)定了水中主要的一價(jià)、二價(jià)無機(jī)離子利用DX-100離子色譜儀,具體結(jié)果為表4~5。
納濾膜,對(duì)各種離子,去除率
納濾膜,對(duì)各種離子,去除率
離子去除率與離子有效半徑的關(guān)系分析納濾膜由于電荷,對(duì)無機(jī)離子的分離行為不僅由化學(xué)勢(shì)力梯度控制(溶解擴(kuò)散機(jī)理),還受電梯度的影響,對(duì)不同價(jià)格的離子Donnan效果與電荷特性、溶解電荷狀態(tài)、兩者的相互作用有關(guān)。
 
其特點(diǎn)是選擇性:一價(jià)離子鹽可大量滲透膜(但并非無障礙),但膜對(duì)多價(jià)離子鹽(如硫酸鹽和碳酸鹽)的截留率高。因此,鹽的滲透性主要取決于離子的價(jià)格。膜對(duì)不同價(jià)格陰陽(yáng)離子的去除率不同。
 
表6反映膜對(duì)各種離子去除率與離子有效半徑的關(guān)系。
納濾膜,對(duì)各種離子,去除率 
可以看出,對(duì)于納濾膜來說,陽(yáng)離子除了Mg之外,去除率隨著離子有效半徑的增加而增加,陰離子除了NO呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì)。
所以納濾膜對(duì)離子去除能力的選擇順序:
陽(yáng)離子:Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Mg2+>Ca2+
陰離子S0,*>C1>N03。
注意:本文只提到幾種離子,其他離子大部分適用于本文內(nèi)的資料。


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