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超濾膜,是一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側(cè)施以適當壓力,,就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子,以分離分子量大于500道爾頓(原子質(zhì)量單位),、粒徑大于10納米的顆粒,。超濾膜是zui早開發(fā)的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現(xiàn)了工業(yè)化,。
超濾膜的工業(yè)應用十分廣泛,,已成為新型化工單元操作之一。用于分離,、濃縮,、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中,;還用于血液處理,、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草藥的濃縮提純,。超濾膜隨著技術的進步,,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大,。
超濾膜的結(jié)構(gòu)有對稱和非對稱之分,。前者是各向同性的,沒有皮層,,所有方向上的孔隙都是一樣的,,屬于深層過濾;后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層,,表層厚度為0.1微米或更小,,并具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,,屬于表層過濾,。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物,、聚碳酸酯,、聚氯乙烯,、聚偏氟乙烯、聚砜,、聚丙烯腈、聚酰胺,、聚砜酰胺,、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇,、改性丙烯酸聚合物等等,。
超濾膜篩分過程,以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力,,以超濾膜為過濾介質(zhì),,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液,,而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè),成為濃縮液,,因而實現(xiàn)對原液的凈化,、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,,其孔徑只允許水分子,、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過,而zui小細菌的體積都在0.02微米以上,,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體,、鐵銹、懸浮物,、泥沙,、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現(xiàn)了凈化過程,。
其計算公式為:
S內(nèi)=πdL×n
S外=πDL×n
其中:S內(nèi)為膜絲總內(nèi)表面積,,d為超濾膜絲的內(nèi)徑;
S外為膜絲總外表面積,,D為超濾膜絲的外徑,;
L為超濾膜絲的長度;
n為超濾膜絲的根數(shù),。
內(nèi)壓式和外壓式中空纖維超濾膜
3H-2000PB型超濾膜孔徑分析儀應用范圍:
3H-2000PB型超濾膜孔徑分析儀主要用于濾膜,、織物、纖維,、紙張,、陶瓷,、燒結(jié)金屬、巖石,、混凝土等材料的貫通孔的孔徑分布及滲透率測試,。
3H-2000PB型超濾膜孔徑分析儀性能參數(shù):
分析功能:泡點直徑(zui大孔直徑);平均流量孔徑(平均孔徑),;zui小孔徑,;
孔徑分布、累計/差分流量分布,;氣體滲透率,;干、濕氣體流量,;
測試過程:全自動,;
真空助潤裝置:儀器具有全自動真空助潤裝置,可自定義自動真空潤濕的次數(shù)和時長,;
孔徑測試范圍:0.02-500um,;
壓力測試范圍:0-1bar,0-40bar,;高精度進口雙壓力傳感器,,分段壓力量程,量程互補,,自動切換,;
流量測試范圍:0-1L/min,0-100L/min,;高精度進口雙流量傳感器,,分段流量量程,量程互補,,自動切換,;
樣品池:標配:圓形;
直徑13mm(適應樣品厚度0-6mm),;
直徑25mm(適應樣品厚度0-7mm),;
直徑47mm(適應樣品厚度0-9mm);
其它形狀和尺寸可定做,;
測試精度:壓力靈敏度:± 0.05 mbar ,;
流量靈敏度:± 0.5ml/min;
氣路管路:全不銹鋼管路,,金屬硬密封,,密封性好,耐壓高,,耐腐蝕,,高耐用,;
儀器配件:關鍵部件壓力傳感器、流量傳感器,、閥門,、管路、接頭等全部進口,;
售后服務:專業(yè)且完善的售后服務系統(tǒng),,可提供24小時咨詢,48小時內(nèi)現(xiàn)場服務,,北京,上海,,廣州均設有服務機構(gòu),,全力保障用戶儀器正常運行;
儀器規(guī)格:尺寸:長72cm寬55cm高48cm,,凈重:35Kg,,電壓:AC220v±5%,功率小于1000瓦。
3H-2000PB型儀基本原理:
以某種膜材料為例,,將膜用可與其浸潤的液體充分潤濕,,由于表面張力的存在,浸潤液將被 束縛在膜的孔隙內(nèi),;給膜的一側(cè)加以逐漸增大的氣體壓強,,當氣體壓強達到大于某孔徑內(nèi)浸潤液的表面張力產(chǎn)生的壓強時,該孔徑中的浸潤液將被氣體推出,;由于孔徑越小,,表面張力產(chǎn)生的壓強越高,所以要推出其中的浸潤液所需施加的氣體壓強也越高,;同樣,,可知,孔徑zui大的孔內(nèi)的浸潤液將首先會被推出,,使氣體透過,,然后隨著壓力的升高,孔徑由大到小,,孔中的浸潤液依次被推出,,使氣體透過,直至全部的孔被打開,,達到與干膜相同的透過率,;
首先被打開的孔所對應的壓力,為泡點壓力,,該壓力所對應的孔徑為zui大孔徑,; 在此過程中,,實時記錄壓力和流量,得到壓力-流量曲線,;壓力反應孔徑大小的信息,,流量反應某種孔徑的孔的多少的信息;然后再測試出干膜的壓力-流量曲線,,可根據(jù)相應的公式計算得到該膜樣品的zui大孔徑,、平均孔徑、zui小孔徑以及孔徑分布,、透過率,。
孔徑和壓力的關系如Washburn公式:
D=4γCos θ/ p
公式中D=孔隙直徑 γ=液體的表面張力 θ=接觸角和p=壓差
孔徑分布的流量百分比:
f(D) = - d[Fw/Fd)x100]/dD
公式中Fw為濕樣品流量,F(xiàn)d為干樣品流量
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