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第五章膜分離技術(shù)第一節(jié) 膜分離的原理和方法一、膜分離的基本概念(一)膜分離概念1、廣義膜分離用天然或人工合成的高分子膜,以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力,對(duì)雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和濃縮的方法,統(tǒng)稱為膜分離法。包括膜濃縮和膜分離。2、膜濃縮如果在分離過程中,通過半透膜的只有溶劑,則溶液獲得了濃縮,此過程稱為膜濃縮。3、狹義膜分離如果在分離過程中,通過半透膜不僅是溶劑,而且有選擇性地讓某種溶質(zhì)組分通過,則溶液中不同溶質(zhì)得到分離,此分離過程稱為膜分離。(二)膜分離的分類根據(jù)分離過程中推動(dòng)力的不同,膜分離技術(shù)可分為兩類:一類是以壓力為推動(dòng)力的膜分離,如超濾和反滲透。另一類是以電力為推動(dòng)力的分離過程,所用的是一種特殊的半透膜,稱為離子交換膜,這種分離技術(shù)叫做離子交換,如電滲析。幾種常見的膜分離方法及其適用范圍如圖5-1和圖12-1。表面特性相對(duì)密度善3曲日度痕貨分離分府方法1_ 燮孔過熱一一力表面特性相對(duì)密度善3曲日度痕貨分離分府方法1_ 燮孔過熱一一力L一番第堆后值:■鼓色詣直力沉浮圖12T各種分離法及適用范圍(三)膜的性能1、膜的抗氧化和抗水解性能膜的抗氧化和抗水解性能,既取決于膜材料的化學(xué)結(jié)構(gòu),又取決于被分離的溶液的性質(zhì)。氧化和水解的最終結(jié)果,是膜的色澤變深、發(fā)硬脆裂、化學(xué)結(jié)構(gòu)和外觀形態(tài)受到破壞。由于高分子材料因氧化而產(chǎn)生的主鏈斷裂,首先發(fā)生在低能的鍵上。因此,希望高分子材料中各個(gè)共價(jià)鍵有足夠的強(qiáng)度,即希望有高的鍵能。高分子材料的主鏈中,應(yīng)盡量避免鍵能較低的O-O和N-N鍵。膜的水解和氧化作用是同時(shí)發(fā)生的,水解作用與高分子材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。當(dāng)高分子鏈中具有易水解的化學(xué)基團(tuán)-CONH-、-COOR-、-CN、-CH2-O-等時(shí),這些基團(tuán)在酸和堿的作用下,會(huì)產(chǎn)生水解降解反應(yīng),使膜的性能受到破壞。表12—1是幾種共價(jià)鍵的鍵能:2、膜的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度膜的耐熱性取決于高分子材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)。由于水在膜中滲透,使高分子之間的作用力部分地受到削弱,結(jié)構(gòu)使膜的耐熱性低于純高分子材料的耐熱性。為了提高膜的耐熱性,可以改變高分子的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu),提高分子鏈的剛性。例如在高分子鏈中盡量減少單鍵,引進(jìn)共軛雙鍵、三鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu),或者使主鏈成為雙鏈形的“梯形”結(jié)構(gòu)。膜的機(jī)械強(qiáng)度是高分子材料力學(xué)性質(zhì)的體現(xiàn)。在外力的作用下,膜發(fā)生壓縮或剪切蠕變,并表現(xiàn)為膜的壓密現(xiàn)象,導(dǎo)致膜透過速度的下降。3、膜的分離透過特性(1)分離效率用脫鹽率或截留率R表示R=(C1-C2)/C1xL00%(2)滲透通量以單位時(shí)間內(nèi)通過單位膜面積的透過量J來表示。其單位為kg/(m2.s)(3)通量衰減系數(shù)由于膜兩側(cè)的濃度差發(fā)生變化、膜的壓密現(xiàn)象及膜孔堵塞等原因,膜的滲透通量將隨時(shí)間而衰減。Jt=Jo.t-m式中:J0、Jt—分別為初始時(shí)和t時(shí)刻的滲透通量,kg/(m2.s)t—操作時(shí)間,sm 衰減系數(shù)我們對(duì)于任何一種膜分離過程,都希望分離效率高,同時(shí)滲透通量大。但實(shí)際上,分離效率高的膜,其通透量小;而滲透通量大的膜,分離效率低。所以,應(yīng)該在二者之間謀求平衡。(四)分離用膜盡管膜的種類很多,但因?yàn)橛绊懩し蛛x的因素很多,所以真正能夠用于膜分離過程的膜卻很少。常用的分離膜如下:1、纖維素酯系膜

*113取代基對(duì)■酸纖維聚原性睡的塞喻典材料盟和基透水速度??:相M值)起分離率/%三if金肝堆索-OACt3.61-0W.7置戰(zhàn)卅堆索<E3S4-10)戶OACto-6)《輯力2.7M.Z■?野推篇Ori\?AC了力。EESfiO_1G⑵I)Q.U神酷丁瓢軒奉堂1t?I《ACOC—CiH,i(0.£5)(u..-2]Q,1493-9o.xcDO-^Jiu(2.1)■■聿曦軒雉家◎20.?96.1■霰二甲執(zhí)墓■吃桿堆索OAC(一啊O—$—NA、CH.(2.4)(Ou6)3.0SC.S■三二甲耙1=*OAC(?/F .U-S>Co.公硝戢纖維索QgM97■總■a/ 3 Llo£事■會(huì)一審腑HS#OACik-^7^>-coh⑵41孫6]2,2峪]■■革:甲陵奸堆隸OAC(2-1)肛9)83隔力*把三步*斜選靠的選米速It沖為I時(shí)的利時(shí)值(■膜停0.2pmr1,口比uVe/LC.試輪承件,5.5HPZ.1%?扁匚:水酹渣,£:小.2、聚酰亞胺膜o9聚酰亞.胺是指含有酰亞胺基團(tuán)2一7二?的聚合物.是由二元殿酣和二元胺縮聚而成的.聚酹亞胺拄一種耐熱性、耐化學(xué)稔境性出佳的高分子材料,所以聚酰亞胺嗔有良好的熱檢定性特別是耐有機(jī)溶劑性、同時(shí)它有較好的透水速度和分離率.例如,果3、聚砜(feng)系膜

聚闞類高分于物的一般結(jié)構(gòu)是R一耕一R?芳香族聚咽由于有高的川對(duì)分子質(zhì)量,O因而適弁制作超過濾膜或微孔濾膜,有代表性的芳香族聚碉包括,其中n=50?80

其中n=50?80?U3 幾種做強(qiáng)耗過避震的性能腹種堆生生.產(chǎn)用究單位準(zhǔn)性能歲.膽tt番用耳工,分于履■水透過系敬九?■口p?(0.置風(fēng),鐘淵化學(xué)工通(EJPS-151SW1W>25nlm內(nèi)普苴PS-60230it.日本電工<0>NTU一加0_2WMI011-Swn內(nèi)蕾式JfeWU束彈漁柔(日)UK—101 ■平植宜UKTQso-tso守板式UKT。5沉就150^450平標(biāo)式酷啊一AMs:美1Hl-K50D0髓r*r-?聚磯臥AEge《堂》PM-WLOvuZ-48.1-平款式景帆,訊后—j? 耶也亦所中立鼾奉1內(nèi))GRS1P時(shí)QQ20平看GKMFIDE。70千頓GR6np2"加70平板GR50P的00450平板KUp?fimantcsSepaSO《美】ZOOM4%J9&6(112)卷式看私*Wfsnernpyruniks今,95%(I'LjC—20-MO120.8對(duì)E錄劇.天津坊蝌T.學(xué)院fiM0-2?O00如!中空當(dāng)盤1外}注鳳,上海醫(yī)藥工業(yè)研優(yōu)所7D(KH)QglWD0sw<i.Emm中電纖縫i內(nèi)]戲劇,DcjrUliv<rIMMk輜甲株式碘化聚疆+制高nee始融Ijris^JE2wki312千犢直橫化蹙確,中國(guó)朝孚皖H境化學(xué)研究所ICMHMfe26G730二、膜分離的基本方法及原理(一)反滲透1、反滲透的基本原理反滲透是利用反滲透膜只能選擇性地透過溶劑(通常是水)的性質(zhì),對(duì)溶液施加壓力以克服溶液的滲透壓,使溶劑透過反滲透膜而從溶液中分離出來,使產(chǎn)品得以濃縮的過程。其原理如下圖所示:圖12-4 (a)滲透,(b)滲透平衡,(c)反滲透(1)反滲透的過程:當(dāng)純水與溶液用一張能透過水的半透膜隔開時(shí),純水將自發(fā)地向溶液側(cè)滲透。水分子流動(dòng)的推動(dòng)力就是半透膜兩側(cè)的水的化學(xué)勢(shì)差。這種現(xiàn)象稱為滲透。滲透要一直進(jìn)行到溶液側(cè)的壓力高到足以使水分子不再流動(dòng)為止。平衡時(shí)的壓力就為滲透壓。如果往溶液側(cè)加壓,使溶液側(cè)與純水側(cè)的壓差大于滲透壓,則溶液中的水將透過半透膜流向純水側(cè),此即反滲透過程。(2)反滲透的特點(diǎn):是能夠截留絕大部分與溶劑分子大小在同一數(shù)量級(jí)的溶質(zhì),而獲得相當(dāng)純凈的溶劑(如水)。(二)超濾1、超濾的概念應(yīng)用孔徑為1.0?20.0nm或更大的超濾膜來過濾含有大分子或微細(xì)粒子的溶液,使大分子或微細(xì)粒子從溶液中分離的過程叫做超濾。2、超濾的特點(diǎn)與反滲透相類似,超濾的推動(dòng)力也是壓差,在溶液側(cè)加壓,使溶劑透過膜而得到分離。與反滲透不同的是,在超濾過程中,小分子溶質(zhì)將同溶劑一起透過超濾膜。3、超濾的實(shí)質(zhì)超濾的實(shí)質(zhì)是篩分作用、粒子在膜表面的微孔內(nèi)的吸附和堵塞。超濾膜是非對(duì)稱性膜,其表面活性層有孔徑10—9?2X10—8m的微孔,能夠截留相對(duì)分子量為500以上的大分子和膠體微粒,所用壓差為0.1?0.5MPa。超濾膜對(duì)大分子的截留機(jī)理主要是篩分作用。決定截留效果的主要因素是膜的表面活性層上孔的大小和形狀。另外,微孔的吸附和堵塞也使大分子被截留。由于理想的分離是篩分,因此要盡量避免吸附和堵塞的發(fā)生。4、如何保證流體在透過膜時(shí)的流動(dòng)暢通象反滲透一樣,超濾也存在濃差極化問題,即在溶液透過膜時(shí),溶質(zhì)在高壓側(cè)溶液與膜的界面上發(fā)生溶質(zhì)的積聚,使膜界面上溶質(zhì)的濃度高于主體溶液的濃度。超濾截留的溶質(zhì)主要是高分子或膠體物質(zhì),濃差極化時(shí)這些物質(zhì)會(huì)在膜的表面上形成凝膠層,嚴(yán)重地阻礙流體的流動(dòng),結(jié)果使透水速度急劇下降。此時(shí)若增加操作壓力,只能增加溶質(zhì)在凝膠層上的積聚,使膠層厚度增加,進(jìn)一步阻礙流體的流動(dòng)。因此,增大膜界面附近的流速,以減薄凝膠層厚度,是保證流體在透過膜時(shí)流動(dòng)暢通的主要辦法。圖12—6高壓翻禧港 修 造過液極化提厚膝厚圖12-6膜兩網(wǎng)的裱度分布(三)電滲析1、電滲析的概念電滲析是在外電場(chǎng)的作用下,利用一種特殊膜(離子交換膜)對(duì)離子具有不同的選擇透過性,而使溶液中的陰、陽離子與其溶劑分離。2、電滲析法脫鹽的原理用電滲析脫鹽時(shí),在外界電場(chǎng)的作用下,陽離子透過陽離子交換膜向負(fù)極方向運(yùn)動(dòng),陰離子透過陰離子交換膜向正極方向運(yùn)動(dòng)。這樣就形成了淡水室(去除離子的區(qū)間)和濃水室(濃聚離子的區(qū)間)。同時(shí),在靠近電極的附近,則形成了極水室。水經(jīng)過淡水室引出,便得到脫鹽的水。圖12—7。稀得被|福靖灌電被沖洗液1 1 電齦沖洸液圖12-7電潘析篇單原理示意3、離子交換膜選擇透過陰、陽離子的原理凡是在高分子鏈上連接的是酸性活性基團(tuán)(如一SO3H)的膜稱為陽離子交換膜,凡是在高分子鏈上連接的是堿性活性基團(tuán)(如一N(CH3)3OH)的膜稱為陰離子交換膜。在水溶液中,膜上的活性基團(tuán)發(fā)生離解作用,產(chǎn)生的離子(稱為反離子)進(jìn)入溶液,于是在膜上就留下了帶一定電荷的固定基團(tuán)。在陽膜上留下的是帶負(fù)電的基團(tuán),構(gòu)成了強(qiáng)烈的負(fù)電場(chǎng)。在外加

電流電場(chǎng)的作用下,根據(jù)同性相斥、異性相吸的原理,溶液中的陽離子被它吸引傳遞并通過微孔進(jìn)入膜的另一側(cè),而溶液中陰離子則受到排斥;相反,在陰離子交換膜上留下的是帶正電的基團(tuán),構(gòu)成了強(qiáng)烈的正電場(chǎng),溶液中陰離子便可通過膜而陽離子則受到排斥。此即離子交換膜具有選擇透過性的原因。圖12—8。圖12比離子交換膜機(jī)能示意圖第二節(jié)膜分離在食品工業(yè)中應(yīng)用第二節(jié)膜分離在食品工業(yè)中應(yīng)用一、在乳品工業(yè)中的應(yīng)用(一)從乳清中回收蛋白質(zhì)。利用超濾法從乳清中回收蛋白質(zhì),由于超濾之后的透過液中仍含有高的BOD值(BiologicalOxigenDemand 生物需氧量),必須經(jīng)過反滲透處理后才能排放。反滲透以后得到的濃縮產(chǎn)物可用作飼料。工藝如圖12—23、表12—4。

表12-* 乳清超濯中乳酒成分含■變化原拮囹半物售如百分E鞋究比》110=i.20t130T黃白BS1353用73F需白彘3£211扎嘴7H47X2L15我分1-0-432胴膽146T6府廢32211(二)脫脂乳的濃縮脫脂乳首先用超濾的方法來預(yù)濃縮,以除去乳糖,以免乳糖影響干酪的成熟過程及最終產(chǎn)品的密度和風(fēng)味。濃縮工藝如圖12—24。二、在飲料工業(yè)中的應(yīng)用1、反滲透在果汁預(yù)濃縮中應(yīng)用反滲透得到的果汁,芳香成分及微生素的保存都比加熱蒸發(fā)濃縮的高。但反滲透只用于果汁的預(yù)濃縮,而不能完全取代加熱蒸發(fā)濃縮。因?yàn)?果汁的滲透壓隨濃度升高而迅速升高;濃度高達(dá)35%以上時(shí),醋酸纖維膜對(duì)風(fēng)味物質(zhì)保持的選擇性降低,因而風(fēng)味物質(zhì)保留較少。2、超濾在果汁濃縮、澄清中的應(yīng)用超濾法澄清蘋果汁,工藝簡(jiǎn)單(圖12—25b)、時(shí)間短(2小時(shí))、效率高、效果好,而常規(guī)澄清法澄清蘋果汁,工藝復(fù)雜(圖12—25a)、時(shí)間長(zhǎng)(36小時(shí))、效果差。

巴氏梟昔圖12-25**咕龍草累計(jì)澄清常規(guī)方法與膜處理法的比較果也裳???巴氏梟昔圖12-25**咕龍草累計(jì)澄清常規(guī)方法與膜處理法的比較果也裳???永橫清熙也事累計(jì)14Nhn?'三、在豆制品工藝中的應(yīng)用這一工藝,主要是處理預(yù)煮水,一方面是回收其中的蛋白質(zhì)以減少浪費(fèi),另一方面是為了防治預(yù)煮水污染環(huán)境。先將大豆乳清采用超濾處理(圖12—26A),以濃縮15倍,然后進(jìn)行反滲透(圖12—26B),以降低透過液中的可溶性固形物。四、在純水制造中的應(yīng)用純水的制造,一般都采用了反滲透、超濾技術(shù),以去除原水中的膠體、有機(jī)物、顆粒和細(xì)菌等雜質(zhì);然后再采用電滲析技術(shù),以去除其中的離子。原水來源不同,水處理的工藝也不完全一樣。第一類:原水為湖水、河水及其自來水的工藝流程如下圖12—28。過濾器I.名岫料注綽器白.機(jī)物沖化轉(zhuǎn)Lt水箱過濾器I.名岫料注綽器白.機(jī)物沖化轉(zhuǎn)Lt水箱f變隼性黃過津圖12TB第一類覽小的副水配程,口部升采用關(guān)口百存l"牛部求用國(guó);3第二類:原水為大江、大河及其自來水的工藝流程如圖12—29。日英烈一日英烈一iw"叱華好券過淀器f峰再時(shí)過濾器圖1上翁第二類原本.的制水宛程門,都為采目進(jìn)口設(shè)箱 O全部先用國(guó)產(chǎn)設(shè)備第三類:原水為深井水及其自來水的處理工藝流程如圖12—30。圖1〉3。第三類原水的鈿水充程(J,部分采用芝I1設(shè)備 號(hào):1士都梁用國(guó)產(chǎn)設(shè)備第四類:原水為沿海地區(qū)地面水及其自來水工藝流程如圖12—31。圖】如3】第四類原水的制水流程,口部分采用進(jìn)II設(shè)備并)至部采用國(guó)立設(shè)備五、在淀粉工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用圖12—32,利用馬鈴薯生產(chǎn)淀粉的廢水中蛋白質(zhì)含量較高,既造成蛋白質(zhì)的損失,又造成環(huán)境污染。先用超濾技術(shù),將蛋白質(zhì)分離出來,再用反滲透技術(shù)對(duì)超濾后的透過液進(jìn)行分離。分離出來的濃縮物經(jīng)處理后作飼料,透過液則再返回磨漿工序,處理結(jié)果如表12—9和12—10。

我1M0 反潛謖諒?用于馬鈴?膜第件事式*式,宜程】4.4mm瞋材料朦面枳822mc -煤作壓力4MPji窗激2^4Sm/i料液藻奉35maVb般綿液癡率LTin^/h■過渡瀛率Uma/h避過速事21-5L/mi-h化學(xué)需找值,料液$D0Og/L秣埔灌128)口津曜乩透過很£0Cr350mH『L固雜物隙度科腋450凱R/L融,液S7000mg/L透過憤25000nit?L單位能耗曲Wh/n?透過液清施制創(chuàng)0/d,4.3Q馬克旗奔命3年11作拓用260馬克.他$通過渡(1973>六、在釀酒工業(yè)中的應(yīng)用如用超濾方法能有效地去除酒中的酵母、雜質(zhì)及膠體物質(zhì),用反滲透可去除酒中的酒石等小分子物質(zhì),以延長(zhǎng)酒的澄清保存期(圖12—33)。圖12-33用反濠透法去除酒石源程圖第十四章液膜分離第一節(jié)液膜分離的基本原理一、液態(tài)膜的基本概念(一)液態(tài)膜及其特征1、液態(tài)膜的概念液態(tài)膜是一層很薄的液體膜。它能夠把兩個(gè)組成而又互溶的液體隔開,并透過滲透現(xiàn)象,起著分離一種或一類物質(zhì)的作用。這層液體,可以是水溶液,也可以是有機(jī)溶液。當(dāng)被隔開的兩種溶液是親水相時(shí),液膜應(yīng)當(dāng)為油型;當(dāng)被隔開的液體是親油相時(shí),液膜應(yīng)當(dāng)為水型。2、液膜的組成膜溶劑(90%以上)I液膜一I—流動(dòng)載體(1%?5%)I1—表面活性劑(1%?5%)3、各組分的作用膜溶劑:是成膜的基本物質(zhì),具有一定的粘度,保持成膜所需的機(jī)械強(qiáng)度。表面活性劑:含有親水基和疏水基,可以定向排列,用以穩(wěn)定膜型,固定油水分界面。流動(dòng)載體:負(fù)責(zé)指定溶質(zhì)或離子的選擇性遷移,對(duì)溶質(zhì)或離子分離的選擇性和通量起著決定性作用。是特性液膜分離的關(guān)鍵。4、液膜的形狀L隔膜型:是在固體界面上涂膜而成,或者是在多孔膜層(1)固體介質(zhì)形狀 內(nèi)吸附而成,或者為舒爾曼橋型(圖14—1)I ?—單球形(圖14—2)球形膜(外圓囊壁形)一I廠一乳狀液膜珠粒體系(2)乳狀液型T一大液膜單粒模型(等效液膜)(圖14—4)(二)液膜的分類與適應(yīng)范圍1、分類液膜按其組成和膜形可以分為1](乳狀旗形卜](乳狀旗形卜T單清形j〔附膜形巖流動(dòng)載體的液膜不含波動(dòng)栽體的液膜2、適用范圍從組成上看,水膜適宜于分離有機(jī)化合物的混合物.當(dāng)它含有水溶性增溶添加劑時(shí),尤其適用于分離物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)很相似的有機(jī)成分.所詔增溶添加劑,就是加入到水膜中的一種可溶性化合物,它能解提高被分離物質(zhì)在水膜中的溶解度,從而促進(jìn)遷移,加速分腳.活膜適宜干從無機(jī)化合物的水患液中分離離子.含有癡動(dòng)載體的相膜選擇性跖,醇質(zhì)在其中能沿逆儂度梯度方向正移.因此r它適宜于以復(fù)雜體系中提取各種所需的稀濃度成分.二、液膜分離的機(jī)理(一)按照分離性質(zhì)分<1)通過液膜進(jìn)行選擇性滲透; *(2)在膜覆蓋的小水流內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(湎內(nèi)反應(yīng)力<3>在膜上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)《膜相反應(yīng)九(4)膜相進(jìn)行萃取〔如液膜能萃取廢水中分散的或溶解的油類,(5)膜相界面上的選擇性吸附(如能吸附各種懸浮物等);這些機(jī)理可以單獨(dú)或驥合起作用,以實(shí)現(xiàn)所要求的分離。(二)按照液膜滲透過程種中有無流動(dòng)載體參與輸送分如果按!S樹峰透過程中有無流動(dòng)載體參與輸送來劃分.則有兩美分寓機(jī)理,一類是非流助載體法膜分航另一類是含流動(dòng)載體液鹿分離E14-5中的Q耳②屬于前前③屬于后者,其中的寢內(nèi)試劑R,就飄著泳動(dòng)曩體的作用.L)非流動(dòng)載體液膜分離機(jī)理當(dāng)液膜中F含有麻動(dòng)載體時(shí),其分離的選擇性主要取決于落腐在腹中的溶解度匚溶解度越大,選擇性愈好.這是因?yàn)橹环届鸱蛛x的雷.噴比其他的溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)濕足快時(shí)才可乾產(chǎn)生選擇性.也就星謨?混合恂中的一種溶質(zhì)的滲透速度要鳥,滲透速厘是獷散系數(shù)和分配系數(shù)的乘積.所以一種潛質(zhì)的較高潺透速度,可能是由于其較大的擴(kuò)散系數(shù),或是因其較高的常解度,也許二者兼具所致.由于大多數(shù)溶質(zhì)在?定.膜溶劑中的擴(kuò)散系教都是橇近相等的,所以分配系數(shù)的差別就成為設(shè)計(jì)非瓶動(dòng)轂砧液膜詼擇性分離過程的關(guān)犍.分配系數(shù)是溶質(zhì)在膜相和料液中的溶解度的比優(yōu),所同,溶.質(zhì)在膜中溶解度的不同就成了漁膜選擇性的決定因素.國(guó)L4-5中的選擇性潺透機(jī)理出就是根據(jù)這個(gè)原理.包嶷在液膜內(nèi)的A,口兩種物質(zhì),由于A易溶于膜,而H難溶于膜」因此立透過液膜的速重大于B,E卻受阻于膜內(nèi)口經(jīng)過一段時(shí)間后,在沖部連續(xù)杷中的A的濃度很高一從而使R、B分寓.為了實(shí)現(xiàn)有效分離,必須選捏一個(gè)能優(yōu)先溶解?種溶質(zhì)而排斥其他溶質(zhì)的膜溶劑.港藤TOC\o"1-5"\h\zA―?一- A A ~-AX -XAX- AX圖14-柞載體中介輸送機(jī)理X一流動(dòng)囊體A—蟾定海鷹細(xì)胞膜圖14-7活性遷移^一主動(dòng)輸送過程B一第二縱分,蛋白載體A-指定溶質(zhì)(二)雪流動(dòng)體液膜分離機(jī)理使用含施動(dòng)載體的液瞋時(shí)*其選擇性分常主要取決于所添加的流動(dòng)載體,流動(dòng)載體負(fù)責(zé)指定溶血或離子的選擇性遷移.所以提高液膜選擇性的關(guān)硬在于找到合適的源動(dòng)載體*流動(dòng)段體除提寓選擇性之外,還能增大溶質(zhì)遢量.這種機(jī)理實(shí)質(zhì)上是流動(dòng)載體在膜內(nèi)兩個(gè)界面之間來回穿梭地傳逋被遷移的物質(zhì).通過漉動(dòng)載悻和被遷移物質(zhì)之間的選擇性可逆反應(yīng),極大地提高了滲透溶質(zhì)在液膜中的有效將解度,增大了膜內(nèi)微皮攆度*提高了輸送效果.這種機(jī)理叫做載體中介輸送,又稱為I型促進(jìn)遷移.其傳遞過程如陽14-6所示"將其與細(xì)胞膜生命活性遷移一主動(dòng)輸送機(jī)理(圖14-7)進(jìn)行比較*可以看出這兩個(gè)模型很類似.載體中介輸送機(jī)理中的流動(dòng)我悴X和生命活性遷移中的蛋白藏體B都沒有參與各自穿過膜的滲透過程,但卻在遷移將定溶質(zhì)A的運(yùn)輸環(huán)中起著主要作用,生命活控遷移機(jī)理由于代謝反應(yīng)和適當(dāng)?shù)?(E-EJ一起構(gòu)成了一個(gè)代醋泵,世而產(chǎn)生逆濃度梯度遷移熔質(zhì)A的動(dòng)力,可以想象,如果在液膜兩側(cè)的界面上,通過化學(xué)反應(yīng)或電能等方式供能給含流動(dòng)載體的液膜體系,那么就可以利用宦來實(shí)現(xiàn)從低濃度壓向高濃度壓定向遷移特定格質(zhì)或再子.這樣一來,含流動(dòng)載體的液膜在選擇性、滲透性和定向性三方面都類似于生物細(xì)胞膜的功能,因而液膜分離能使?jié)饪s和分料合而為一,同時(shí)遂行.這也是分離科學(xué)中

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