液膜分离化学5班周帮腾03081168-厦门大学化学化工学院.pptVIP

液膜分离化学5班 周帮腾 概述 用天然的或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离,分级,提纯和富集的方法，统称为膜分离法。它可用于液相和气相分离。 膜分离方法中的关键物质为膜。他可以为均匀的一组，也可以为两相以上凝聚态物质构成的复合体. 按膜分离方法的推动力进行分类。有以压力差 温度差 电位差和化学反应为推动力的各种膜分离方法。而本章主要介绍一下以浓度差和化学反应为推动力的液膜分离方法。 1.方法简介 组成: 液膜就是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒，乳液通常由溶剂（水或有机溶剂），表面活化剂（做乳化剂）和添加剂制成。 分类: 液膜按形状可分为液滴型，乳化形和隔膜型 . 按膜的组成不同,可分为油包水型（W/O）和水包油(O/W）如图 按传质机理的不同，液膜又可分为无载体输送的液膜和有载体输送的液膜两种， 2. 液体膜 （1）液膜分离机理 ①无载体液膜 ②有载体液膜 （2）液膜的制备 ①表面活性剂 ②膜溶剂 ③添加剂　 ④流动载体 3. 液膜分离装置 （１）乳化液膜分离 ①制备乳液 ②液膜萃取 ③破乳 （２）隔膜含浸型液膜 ４．液膜分离的优点 （１）分离过程中没有相变化，他不需要使液体沸腾，也不需要使气体液化．因而是一种低能耗，低成本的分离技术 （２）分离过程一般在常温下进行，因而对那些需避免高温分离，分级，浓缩与富集的物质，如果汁，药品等，显示出其独特的优点． （３）分离技术应用范围广，对无机物、有机物及生物制品等均可适用； （４）分离装置简单，操作容易，制造方便 ５．液膜分离的应用 （１）水处理： ①海水，苦咸水的淡化； ②纯水，超纯水的制备； ③工业废水的处理； （２）元素的分离，富集； （３）金属，物质的分离，回收； （４）气体分离； （５）其他方面； 后记 　　　展望未来，液膜分离技术作为一种化学分离方法将在各个领域，特别是化工，冶金，医药，食品加工，气体分离和生物工程等方面得到更广泛的应用． 参考文献　 高以恒等，膜分离技术基础，北京，科学出版社．1989 王学松，膜分离技术极其应用，北京，科学出版社，1994 周春山等，化学分离富集方法及其应用，中国工业大学出版社，1995 液膜的制备 ①表面活化剂 它是液膜的主要成分之一，主要用于控制液膜的稳定性，常用的油膜表面活化剂是Span809单油酸山梨糖醇酐），水膜表面活化剂是Saponin（皂角疳）。 ②膜溶剂 膜溶剂是构成膜的机体,为了保持液膜的稳定性，要求溶剂具有一定的黏度.溶剂不溶于膜内相和外相.在油膜中，国外一般采用S100N（中性油）和ISOPAPM（IsoparM）（异链烷烃）做溶剂。 ③添加剂　　　　分离操作过程中要求液膜具有一定的稳定性，而在破乳阶段又要求它容易破碎，为了使二者统一，通常使用添加剂 。 ④流动载体 液膜分离中流动载体是实现分离传质的关键，流动载体主要有离子型和非离子型两大类，而离子型载体又分为正电性载体和负电性载体。一般非离子型载体比离子型载体好，如冠醚就是一种分离型优良的流动载体。 油膜（W/O）和水膜（O/W0）示意图 * * a——油膜（W/O），W/O/W体系； b——水膜（O/W），O/W/O体系 (a)----选择性渗透; (b)----滴内化学反应 (c)----膜中化学反应 (d)----萃取和吸附 无 载 体 液 膜 主 要 分 离 机 理 图（a）逆向迁移机理 （1）载体C与溶质1反应，同时释放出供能物质2；（2）载体络合物C1在膜内扩散；（3）溶质2与载体络合物反应供入能量，释放出溶质1；（4）载体络合物C2在膜内逆向扩散；（5）未络合的溶质1在膜内溶解度很低，故不能返回去；结果溶质2的迁移引起溶质1逆浓度梯度的迁移 图（b）同向迁移机理 （1）载体与溶质1，2反应，溶质1为欲浓集离子，而溶质2供应能量；（2）载体络合物在膜内扩散；（3）溶质2释放出来，并为溶质1的释放提供能量；（4）解络载体在膜内反向扩散；结果：溶质2顺其浓度梯度迁移，导致溶质1逆其浓度梯度迁移。