下载文档原格式
液膜分离技术概论作者：唐冰来源：《科学与财富》2018年第22期摘要：液膜分离技术是膜技术中发展出来的新型多学科交叉技术，具有高效环保、传递性强等优点。
本文主要介绍了液膜分离技术的发展概况、液膜的定义和分类以及三种传质机理，最后对液膜技术的发展前景进行了展望。
关键词：液膜分离；新型技术；发展前言随着经济的不断发展和科技的不断进步，一些新兴的技术得到重视并被运用于各行各业之中，其中就包括液膜分离技术。
上世纪30年代，Osterbout[1]观察到钠与钾透过含有弱有机酸载体的“油性桥”的现象，提出了促进传递概念。
上世纪60年代中期，Bloch[2]等采用支撑液膜研究了金属提取过程，Ward与Robb[3]研究了CO2与O2的液膜分离，他们将支撑液膜称为固定化液膜。
1968年Li[4]在用du Nuoy环法测定含表面活性剂水溶液与油溶液之间的界面张力时，观察到了相当稳定的界面膜，开创了研究液体表面活性剂膜或乳化液膜的历史。
液膜一直是一个十分活跃的研究课题，它以传质速率高、良好的选择性、成本低等特点，成为分离、纯化溶质的有效手段。
[5]一、液膜的定义液膜是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒。
它能利用液膜对物质的选择渗透性，把两个组成不同而又互溶的液体隔开，并通过渗透分离将这一种或者一类物质分离。
液膜主要由膜溶剂、表面活性剂、流动载体和膜增强添加剂四部分组成。
[6]液膜90%以上的组成成分是膜溶剂，一般为水或有机溶剂；表面活性剂占1-5%是稳定油水分界面的重要组分，对液膜的稳定性、渗透速度和分离效率等有直接关系。
流动载体是对预提取的物质进行选择性搬运迁移，对膜的选择性和膜的通量起决定性作用。
膜增强添加剂用于进一步提高膜的稳定性。
二、液膜的分类根据组成不同液膜可分为：油包水型（膜相为油质而内外相都为水相）和水包油型（膜相为水质而内外相都为油相）两种。
根据构型不同，液膜分为厚体液膜、乳化液膜和支撑液膜。
（一）厚体液膜厚体液膜是用一层相对较厚的不混溶的流体将料液相与接收相分开，仅借助不可混溶性与其它相分开。
液膜分离技术及其应用综述液膜分离技术及其应用1.概述液膜分离是一种新发展的化学分离方法。
它是1968年由美国埃克森研究工程公司的美籍华人黎念之博士首先提出并申请了专利的一种新型膜分离方法。
在液膜分离过程中，组分主要是依靠在互不相溶的两相间的选择性渗透、化学反应、萃取和吸附等机理而进行分离。
这时欲分离的组分从膜外相透过液膜进入到膜内相而富集起来。
这种机理和液-液萃取机理相似，但是它把液-液萃取中的萃取和反萃取这两步骤结合在一起，而且由于液膜很薄，传质速度很快，所以，效率比溶剂萃取高。
液膜一般是由膜溶剂、活性剂以及载体组成。
液膜（liquid membrane）是指由液体物质材料形成的膜，液膜是由乳液微粒构成，主要是悬浮在液体里的乳液微粒通过化学组合成一层薄的微粒层。
液膜是由膜溶剂、载体、表面活性剂及稳定剂组成。
液膜分离技术也称液膜萃取法，与固体膜相比，具有传递性强、利于萃取、成本低的优点，通过液膜分离技术可以快速的实现液体的萃取与浓缩。
三十余年来，该技术得到了迅速发展，已由最初的基础理论研究进入到初步工业应用阶段。
液膜分离技术的应用研究领域极为广泛，它已涉及到湿法冶金、化工生产、生物医药、环境保护等。
尤其在环境保护和湿法冶金方面取得了比较大的进展。
进入21世纪，防止污染、保护生态环境是社会和经济可持续发展的重大课题。
液膜分离技术的诸多要求，使其已广泛应用于废水的处理中。
2.液膜及其分类2.1液膜的概念液膜是液体表面活性剂的简称，是指形成O/W2(O1/W/O2)型中的O薄膜(W 薄膜)即油薄(水薄)，其中O1)称为内水相(内油相)，W2(O2)称为外水相(外油相)，这液膜与其它两相都不会产生互溶，它能够把两组成不同而又互溶的溶液隔开，通过渗透分离一种或者一类质。
2.1液膜的结构液膜按其构型和操作方式的不同，可分为乳状液膜和支撑膜。
乳状型的水膜和油膜是目前实际应用较多的液膜，它可分为含流动载体和不含流动载体两种，而其中含流动载体的状液膜具有更高的选择性，能从复杂的体系中分离出所需的分，是目前应用得最多的一种液膜分离技术。
液膜分离技术液膜分离技术是一种快速，高效节能的新型分离方法。
目前，在广泛深入研究的基础上，液膜分离技术在湿法冶金，石油化工，环境保护，气体分离，有机物分离，生物制品分离与生物医学分离等领域中，显示出了广阔的应用前景。
一：液膜分离技术的特征液膜是用以分隔其互不相溶的液体的一个介质相，它是被分隔两相液体之间的“传质桥梁”。
与传统的溶剂萃取过程相比，液膜分离技术具有三个方面的特征。
1，传质推动力大，所需分离级数少。
2，试剂消耗量少，流动载体在膜的一侧与溶质结合，在膜的另一侧与将溶质释放，自身再生并可循环使用。
3，溶质可以“逆浓度梯度迁移”。
液膜分离技术按其构型和操作方式的不同，主要可以分为厚体载膜，乳状液膜和支撑液膜。
二：液膜分离机理及促进传递1，液膜分离机理的类型1）选择性渗透。
选择性渗透是指不同的物质依据他们在膜相的溶解度和渗透速率的不同进行分离。
2）渗透伴有化学反应。
渗透伴有化学反应的过程依据发生的反应类型不同，可以分为滴内反应和膜相反应两种。
3）萃取与吸附。
萃取与吸附机理是指料液中悬浮物为膜相吸附或者有机物为膜相萃取，从而达到分离的目的。
工业废水中有机物悬浮液滴或固体微粒的液膜分离属于这类机理。
2，液膜分离过程的传质推动力液膜分离过程实际上是特殊的萃取反萃耦合过程。
支撑液膜体系传质推动力主要来自料液相和反萃相的组成的差异，一般条件下，膜相的性质对传质推动力的影响比较小。
3，两种促进迁移1）促进迁移I。
I型促进迁移是指待分离溶质从料液相溶解于膜相并渗透扩散至膜相与接收相界面，与接收相内的化学试剂发生发硬，生成不溶于膜相的新的物质形态，无法透过膜相作逆向扩散。
2）促进迁移II。
II型迁移是指待分离溶质与膜相中的流动载体反应生成中间化合物，由流动载体负载着完成膜相的迁移。
a:反向迁移。
反向迁移是指载体与待分离溶质反应的络合物与供能溶质迁移方向相反的液膜过程。
b:同向迁移。
同向迁移是指载体与待分离溶质反应的络合物与供能溶质迁移方向相同的液膜过程。
