滲析

滲析：又稱透析。一種以濃度差為推動力的膜分離操作，利用膜對溶質的選擇透過性 ,實現不同性質溶質的分離。即利用半透膜能透過小分子和離子但不能透過膠體粒子的性質從溶膠中除掉作為雜質的小分子或離子的過程。

滲析是溶質在濃度梯度的作用下，從給體穿過膜進入受體相的過程。在膜滲析中，單位時間內透過膜的溶質分子數(通量) 與膜的面積和厚度、溶質的濃度梯度和擴散係數等因素有關。而擴散係數又由樣品的粘度、溫度、膜的孔徑大小等因素決定。影響通量的另一重要因素是與膜的孔徑相關的截留分子量(MWCO)。

滲析時將膠體溶液置於由半透膜構成的滲析器內，器外則定期更換膠體溶液的分散介質（通常是水），即可達到純化膠體的目的。滲析時外加直流電場常常可以加速小離子自膜內向膜外的擴散，為電滲析(electrodialysis)。

利用半透膜的選擇透過性分離不同溶質的粒子的方法。在電場作用下進行溶液中帶電溶質粒子（如離子、膠體粒子等）的滲析稱為電滲析。電滲析廣泛應用於化工、輕工、冶金、造紙、海水淡化、環境保護等領域；近年來更推廣應用於氨基酸、蛋白質、血清等生物製品的提純和研究。電滲析器種類較多，W.鮑里的三室型具有代表性，其構造見圖。電滲析器由陽極室、中間室及陰極室三室組成，中間DD為封接良好的半透膜，E為Pt、Ag、Cu等片狀或棒狀電極，F為連接中間室的玻璃管，作洗滌用，S為PH計。電滲析實質上是除鹽技術。電滲析器中正、負離子交換膜具有選擇透過性，器內放入含鹽溶液，在直流電的作用下，正、負離子透過膜分別向陰、陽極遷移。最後在兩個膜之間的中間室內，鹽的濃度降低，陰、陽極室內為濃縮室。電滲析方法可以對電解質溶質或某些物質進行淡化、濃縮、分離或製備某些電解產品。實際應用時，通常用上百對以上交換膜，以提高分離效率。電滲析過程中，離子交換膜透過性、離子濃差擴散、水的透過、極化電離等因素都會影響分離效率。

人們早就發現，一些動物膜，如膀胱膜、羊皮紙(又稱工業羊皮紙，是一種半透明的包裝紙，它主要供包裝機器零件、儀錶、化工藥品等。製造羊皮紙的主要原料是化學木漿和破布漿，把原料抄成紙頁后再送入72%濃硫酸浴槽內處理幾分鐘，這道工序稱為“羊皮紙”作用。羊皮紙的特徵是結構緊密，防油性強，防水，濕強度大，不透氣，彈性較好，該紙經過羊皮化，具有高強度及一定的耐折度。可作半透膜。)，有分隔水溶液中某些溶解物質(溶質)的作用。例如，食鹽能透過羊皮紙，而糖、澱粉、樹膠等則不能。如果用羊皮紙或其他半透膜包裹一個穿孔杯，杯中滿盛鹽水，放在一個盛放清水的燒杯中，隔上一段時間，我們會發現燒杯內的清水帶有鹹味，表明鹽的分子已經透過羊皮紙或半透膜進入清水。如果把穿孔杯中的鹽水換成糖水，則會發現燒杯中的清水不會帶甜味。顯然，如果把鹽和糖的混合液放在穿孔杯內，並不斷地更換燒杯里的清水，就能把穿孔杯中混合液內的食鹽基本上都分離出來，使混合液中的糖和鹽得到分離。這種方法叫滲析法。起滲析作用的薄膜，因對溶質的滲透性有選擇作用，故叫半透膜。近年來半透膜有很大的發展，出現很多由高分子化合物製造的人造薄膜，不同的薄膜有不同的選擇滲析性。半透膜的滲析作用有三種類型：①依靠薄膜中“孔道”的大，小分離大小不同的分子或粒子；②依靠薄膜的離子結構分離性質不同的離子，例如用陽離子交換樹脂做成的薄膜可以透過陽離子，叫陽離子交換膜，用陰離子樹脂做成的薄膜可以透過陰離子，叫陰離子交換膜；③依靠薄膜：的有選擇的溶解性分離某些物質，例如醋酸纖維膜有溶解某些液體和氣體的性能，而使這些物質透過薄膜。一種薄膜只要具備上述三種作用之一，就能有選擇地讓某些物質透過而成為半透膜。在廢水處理中最常用的半透膜是離子交換膜。

一種以濃度差為推動力的膜分離操作，利用膜對溶質的選擇透過性,實現不同性質溶質的分離。操作時，膜的一側流過料液，另一側流過接受液，料液中的滲析組力透過膜而進入接受液中。部分地除去滲析組分的料液稱為滲析液，接納滲析組分的液體稱為擴散液。根據所用的膜，有兩種類型的滲析；①中性膜滲析。膜上不帶電荷，按溶質粒徑作選擇，小分子能夠透過膜上微孔而得到分離。這是最早開發的膜分離操作，曾在粘膠纖維工業中用於回收鹼液。但中性膜滲析與超過濾相比，由於超過濾不僅能分離出小分子，且對料液有濃縮作用，所以中性膜滲析原有的工業應用都被超過濾替代。滲析現在主要用於人工腎。②離子交換膜滲析。膜上帶有電荷，按離子的電荷性質作選擇，陽離子交換膜易透過鹼、陰離子交換膜易透過酸(見電滲析)。應用於廢酸回收、溶液脫酸和鹼液精製等方面。