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閱讀“RO反滲透膜原理”,回答第35題。
RO反滲透膜原理
反滲透,英文為ReverseOsmosis,它所描繪的是一個自然界中水分自然滲透過程的反向過程。早在1950年美國科學(xué)家DR.S.Sourirajan無意中發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水,隔了幾秒后吐出一小口的海水。他由此而產(chǎn)生疑問:陸地上由肺呼吸的動物是絕對無法飲用高鹽份的海水,那為什么海鷗就可以飲用海水呢?這位科學(xué)家把海鷗帶回了實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)過解剖發(fā)現(xiàn)在海鷗嗉囊位置有一層薄膜,該薄膜構(gòu)造非常精密。海鷗正是利用了這層薄膜把海水過濾為可飲用的淡水,而含有雜質(zhì)及高濃縮鹽份的海水則被從口中吐出。這就是以后逆滲透法(ReverseOsmosis簡稱R.O)的基本理論架構(gòu)。
對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜,一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動,這一現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時,濃溶液一側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一個壓差,此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì),即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加大于滲透壓的壓力時,溶劑的流動方向?qū)⑴c原來的滲透方向相反,開始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動,這一過程稱為反滲透。反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動,是一種在壓力驅(qū)動下,借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法,它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮,其中最普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中。反滲透膜的孔徑非常小,因此能夠有效地去除水中比反滲透膜孔徑大的溶解鹽類、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等。利用反滲透原理進(jìn)行水提純系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。反滲透膜能截留直徑大于0.0001微米的物質(zhì),是最精細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機(jī)物,同時允許水分子通過,以獲得高質(zhì)量的純凈水。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)要將自來水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)阻隔,并使之無法通過反滲透膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來,反滲透膜的孔徑要達(dá)到
10-4μm
10-4μm
以下。
(2)圖甲中容器兩側(cè)液面在自然狀態(tài)下液體的流動方向是
從純水到鹽水
從純水到鹽水
(選填“從純水到鹽水”或“從鹽水到純水”)。
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(3)圖乙中兩側(cè)液體靜止達(dá)到液透平衡。如果左右兩容器橫截面積均為100cm2,要實(shí)現(xiàn)反滲透,需要在圖甲中
鹽水
鹽水
液面(選填“純水”或“鹽水”)施加豎直向下的壓力至少是多大?請寫出計算過程和結(jié)果。(g=10N/kg,ρ鹽水=1.03×103kg/m3
(4)RO反滲透是當(dāng)前最先進(jìn)的凈水分離技術(shù),請舉出一個它在生產(chǎn)生活方面的應(yīng)用。

【答案】10-4μm;從純水到鹽水;鹽水
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:455引用:2難度:0.4
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    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:83引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:86引用:1難度:0.5
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