有關逆滲透（急~）

Question

課本說逆滲透可以用於海水淡化、去除重金屬離子等

請問逆滲透為什麼可以去除水中的離子？

感覺上離子不是應該比水分子小嗎？

那麼氫離子和氫氧根離子可以通過逆滲透半透膜嗎？

能給我氯離子和水分子半徑嗎？

（我還是覺得離子感覺上比較小...）

謝謝唷~

Answer 1

那些重金屬離子都比水分子來得大～況且在了解逆滲透的原理後，就可以了解為什麼可以過濾那些離子了
逆滲透是讓溶劑反方向的穿過逆滲透膜，如果溶劑中可以"單獨"含有氫離子和氫氧根離子，那麼是可以穿過的～


逆滲透法Reverese Osmosis簡稱RO，是目前所知最有效及最現代的水處理方法. 所謂逆滲透原理是在原水端加壓，使純淨的水分子穿透薄膜(TFC Membrane)產生純水，同時將無法穿透的各種雜質及有害物質隨著濃縮廢水排放。由於薄膜的極小孔徑0.0001micron,它可以有效過濾水中所含細菌,病毒,各種化學有毒物質.　　　
人類在追求如何取得純淨飲水的過程中，從煮沸法、蒸餾法、離子交換法、活性碳過濾法......等，皆無法取得完美的純水， 唯有RO逆滲透法利用高科技滲透原理,有效去除99%水中總固體溶解質(TDS), 純度高達1—10 ppm,應用於海水淡化,洗腎血液透析用水,實驗室高純水.　　　
由逆滲透法製成的純淨飲用水是晶瑩清澈，不含污染物之純淨水，沒有細菌、濾過性病毒、致癌的物質如三鹵甲烷等，去除無機礦物質、有害重金屬等。逆滲透法製出的純淨水，可為人體完善的運用，可謂健康之水，至今仍無他法製出之飲水能出其右者。　　　
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RO逆滲透法.　　
逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物，有機物，細菌，熱原及其它顆粒等，仍無他法製出之飲水能與其比較。　
要了解"逆滲透"原理之前，要先解釋"滲透(osmosis)"的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液，其中溶質不能透過半透膜，則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方，直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前，可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力，則前述之水分子移動狀態會暫時停止，此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)"，如果施加的力量大於滲透壓時，則水份的移動會反方向而行，也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方，這種現象就叫作"逆滲透"。　　　
逆滲透的純化效果可以達到離子的層面，對於單價離于(monovalent　ions)的排除率(rejection　rate)可達90%-98%，而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。逆滲透雖然價錢較高，因為一般逆滲透膜的孔徑約在l0A以下，它可以排除細菌，病毒及熱原甚至各種溶解性離子等，所以在準備安全飲用水最好準備這一道步驟。　　　
由於薄膜的孔徑僅有一億分之一釐米.只有水分子可以滲透薄膜. 逆滲透水處理常用的半透膜材質有纖維質膜(cellulosic)，芳香族聚醞胺類(aromatic polyamides)，polyimide或polyfuranes等，至於它的結構形狀有螺旋型(spiral wound)，空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。至於這些材質中纖維素膜的優點是耐氯性高，但在鹼性的條件下(pH ≧8.0)或細菌存在的狀況下，使用壽命會縮短。polyamide的缺點是對氯及氯氨之耐受性差。至於採用那一種材質較好，則目前還沒有定論。　
　　如果逆滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積，例如鈣，鎂，鐵等離子，造成逆滲透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯與氯氨所破壞，因此在逆滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。也就是為什麼前三道濾心需要定期更換,及增加沖洗RO膜的功能.

Answer 2

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