反渗透膜配方及化学成分分析
一、化学成分
反渗透膜大都是由亲水性有机高分子材料制作。其材料主要有两大类：
• 醋酸纤维素及其衍生物：具有一定的亲水性和化学稳定性。
• 以芳香族聚酰胺为代表的芳香族含氮高分子：例如芳香族聚酰胺膜适应的 pH 范围较宽，可以达到 2～11，但对水中的游离氯很敏感。
复合膜的表皮层还会用到其他一些特殊材料，如聚酰胺（包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺）、芳香族聚酰胺—酰肼以及一些含氮芳香聚合物等。其中，复合膜的基膜材料通常以聚砜Zui为普遍，为聚丙烯和聚丙烯腈，常用聚酯无纺布来增强多孔支撑层的强度。
二、结构特点
反渗透膜一般由三层结构组成：无纺布、聚砜层、脱盐层，对于一些特殊性能的膜元件，膜片表层会涂覆一层功能改性层。其结构特点包括：
• 聚砜支撑层：具有较高的强度，能对脱盐层起到良好的支撑作用，维持其正常工作；
• 脱盐层：通常很薄，例如厚度大概是0.2μm。该层材料对进水的透盐率低、脱盐率高，起到分离盐分的作用。其透过性的大小与膜本身的化学结构有关，有的材料对盐的排斥性好，但水的透过速度欠佳；而有的材料化学结构具有较多亲水基团，水的透过速度则相对较快；
• 无纺布基层：起到支撑整个膜（包括支撑层、脱盐层和基层自身）的作用，具有良好的物理支撑强度。
反渗透膜的膜孔径非常小，一般在0.5～10nm之间，例如东丽聚酰胺反渗透复合膜 UTC 膜片顶端的超薄脱盐层厚度为2000埃（相当于1/5000毫米）。这使其能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97%～98%）。
三、分析方法
为了对反渗透膜的化学成分进行分析和检测，常用的方法包括元素分析法、红外光谱法、核磁共振法和质谱法等。
1. 元素分析法：元素分析法可用于测定反渗透膜中金属离子的含量，如铝中铝离子的含量。常见的元素分析方法有火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。
2. 红外光谱法：红外光谱法可以通过测定反渗透膜的红外吸收带，分析其分子结构和官能团。这种方法适用于分析高分子有机物反渗透膜的化学成分。
3.核磁共振法：核磁共振法是一种检测物质分子结构和原子核之间相互作用的方法。通过核磁共振技术可以对反渗透膜的结构进行表征，如高分子有机物反渗透膜的分子量、结构等。
4. 质谱法：质谱法主要用于分析反渗透膜中的有机化合物。通过质谱仪测定样品中的质荷比和相对丰度，可以推测出其分子结构。
四、应用领域
反渗透膜具有高效脱盐、去除杂质等功能，在许多领域得到了广泛应用，以下是一些主要的应用领域：
1. 海水、苦咸水淡化：制取生活用水，解决海岛、舰船、苦咸水地区等的用水问题；
2. 工业用水处理：包括电力行业锅炉补给水、化工行业工艺用水的处理等；
3. 高纯水制备：用于电子工业中集成电路、硅晶片、显示管等电子元器件的冲洗，以及医药行业大输液、针剂、片剂、生化制品生产和设备清洗等；
4. 食品工业：可用于浓缩药液、果汁、咖啡浸液等，与一些传统工艺相比，反渗透法脱水浓缩成本较低，且对产品的品质、风味和营养影响较小；还可用于食品加工，如奶制品、果汁、酒的加工等；在饮用水方面，可用于生产饮用纯净水等；
5. 污水处理：在印染、造纸、电厂、矿山等工业中用于处理污水，回收利用废液中有价值的物质，实现废水近零排放；也可应用于城市污水深度处理，对污水处理厂的二级或三级排放液进行Zui后的脱盐、脱 COD、BOD 以及微量有机物和重金属离子的脱除，使其出水水质达到饮用水标准；
6. 其他领域：如在军用水处理方面，可提供快速机动的反渗透处理技术。
随着膜技术的不断发展，反渗透膜的应用领域可能还会扩大。不同领域对反渗透膜的性能和要求也可能会有所差异，在实际应用中需要根据具体情况进行选择和优化。
