Ro(逆浸透)逆浸透技術は、圧力ゲージの差によって動力を与えられた膜分離および濾過技術である。1960年代のアメリカにおける航空宇宙技術の研究から生まれ、徐々に民間化。科学研究、医学、食品、飲料、淡水化、その他の分野で広く使用されています。
ROの膜はナノメートル(1 nm = 10-9 m)の小さい孔サイズを有する。一定の圧力下では、H2O分子はRO膜を通過し、一方、無機塩、重金属イオン、有機物、コロイド、細菌、ウイルス、その他の不純物がRO膜を通過できないため、透過できない純水と濃縮水を厳密に区別することができます。
RO膜濾過後の一般水道水の導電率 5 μ S/cm (RO膜濾過後の排水の導電性 =流暢な導電率) × インポートしたRO膜の淡水化率が99%以上に達し、操作は5年以内に97%以上を保証できる。出口水の導電率が比較的高い場合、第2段階の逆浸透を採用することができ、簡単な処理の後、水力の導電率は、国立研究所の第3レベル水位基準を満たす1 μ S/cm)未満です。原子イオン交換カラムの循環濾過後、排水の水抵抗率は 18.2m.cm に達することができ、これは実験室の水使用のための国家基準よりも高い(GB 6682-92)。
以下の3つの理論は、アカデミアにおける逆浸透分離のメカニズムの解釈において人気がある
1. 溶解拡散モデル
ロンズデールら逆浸透現象を説明する溶液拡散モデルを提案した。彼は逆浸透の活性表面皮質を緻密な多孔膜と考え、溶質と溶媒の両方が均質な多孔質膜表面層に溶解し、濃度または圧力によって引き起こされる化学的ポテンシャルの下で膜を通る各拡散を想定した。膜相における溶質と溶媒の溶解性と拡散の違いは、膜を通してそれらのエネルギーに影響を与える。具体的なプロセスは、ステップに分かれています: 溶質と溶媒吸着膜の材料液体側の表面に溶解;第2のステップでは、溶質と溶媒の相互作用はなく、化学的ポテンシャル差の促進の下で分子拡散によってRO膜の活性層を通過した。第3のステップは、液体側を通して膜の表面に溶質および溶媒を脱離することである。
膜を通過する溶質と溶媒の過程では、一般的に第3のステップと第2のステップが透過速度であると仮定される。すなわち、溶質と溶媒は、化学的電位差の促進の下で分子拡散によって膜を通過する。膜の選択性のために、気体混合物または液体混合物を分離することができる。材料の透過性は拡散係数だけでなく、膜内の材料の溶解度にも依存します。
2. 優先吸着毛管流動の理論
異なる種類の物質が液体に溶解すると、表面張力が変化します。例えば、アルコール、酸、アルデヒド、グリースなどの有機物の溶液は、表面張力を低下させ、一部の無機塩を溶かすことができるが、表面張力がわずかに増加するが、溶質の分散が不均一であるため、溶液の表面層における溶質の濃度が溶液の内部濃度の濃度と異なるは、溶液の表面吸着現象である。水溶液が多孔質ポリマー膜に接触すると、膜の化学的性質が膜を溶質に陰性吸着させ、かつ水の正の吸着が好ましい場合、膜と溶液との界面に一定の純水層の厚さが形成される。外圧の作用の下で、それは純粋な水が得ることができるように、フィルムの表面上の細孔を通過します。
3. 水素結合理論
酢酸セルロースでは、水素結合とファンデルワールス力の作用により、フィルム内には2つの部分、すなわち結晶領域と非晶質相領域がある。高分子の固体結合と平行配置は結晶相領域であり、アモルファス相領域は高分子間で完全に乱れ、水と溶質は結晶相領域に入ることができません。酢酸セルロース分子の近くでは、酢酸セルロースと水のカルボニル基の酸素原子が水素結合を形成し、いわゆる結合水を形成する。酢酸セルロースが層水分子を吸い込む場合、水分子エントロピーが大幅に減少し、氷に似た構造を形成します。大きなアモルファス相を有する細孔空間では、結合水の占有率は非常に低い。細孔の中央には共通の構造を持つ水があります。また、酢酸セルロース膜と水素結合を形成できないイオンや分子は結合水に入り、整然とした拡散方法で移行する。膜は、酢酸セルロースによって形成される水素結合の位置を変化させることによって膜を通過する。
圧力の下では、溶液中の水分子とカルボニル基の酸素原子が水素結合を形成する。元の水分子によって形成された水素結合は切断され、水分子は解離され、次の活性化点に移動し、新しい水素結合を形成する。このように、それらは、一連の水素結合を介して形成され、切断され、水分子は膜の表面に密な活性層を残し、膜の多孔質層に入る。多孔質層には毛細管水が多く含まれているため、水分子が膜からスムーズに流出する可能性があります。
