膜
隔閡膜
隔閡膜有技術(shù)人工制造的和生理自然產(chǎn)生的。生物膜由類脂雙層組成,它們可以隔閡細(xì)胞(細(xì)胞膜)和器官的內(nèi)部與外部的細(xì)胞質(zhì)。
滲透性
根據(jù)膜的滲透性可以區(qū)分:
完全不滲透
半滲透(半透膜或有選擇滲透)
單向滲透
全滲透
假如沒(méi)有半透膜的話今天的生命不可能存在,因?yàn)樗械募?xì)胞都由一層半透膜環(huán)繞,只有一定的物質(zhì)能夠進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。
技術(shù)上使用的人工膜是由聚合物組成的,一般是通過(guò)澆制非常薄的層制作的。其它的制作方法包括凝結(jié)和腐蝕。
膜的半透性是由膜上的孔造成的,這些孔可以根據(jù)不同的溶解性、擴(kuò)散或者電荷來(lái)區(qū)分不同的物質(zhì)。滲透的動(dòng)力是壓力、化學(xué)壓或者濃度壓、溫度和電荷。
膜最重要的技術(shù)應(yīng)用是通過(guò)逆滲透從海水中提取淡水(每年全世界約700萬(wàn)立方米)、食品工業(yè)中的過(guò)濾、回收有機(jī)蒸汽(比如回收汽油蒸汽)和通過(guò)電解制氯。在凈化廢水的過(guò)程中膜技術(shù)也越來(lái)越重要。通過(guò)微過(guò)濾可以去除懸浮物和重分子,以此對(duì)廢水消毒。尤其是要引入非常敏感的蓄水池或者可以游泳的湖的時(shí)候這個(gè)過(guò)程非常重要。50%的膜則使用在醫(yī)學(xué)中:作為人工腎透析血液中的毒物和人工肺向血液提供氧。
振動(dòng)膜
在技術(shù)上膜可以用來(lái)產(chǎn)生、加強(qiáng)、吸收、阻尼或者測(cè)量振動(dòng)。要使得膜產(chǎn)生振動(dòng)必須有一個(gè)通過(guò)對(duì)膜的邊緣施加的應(yīng)力。振動(dòng)可以通過(guò)不同的方式產(chǎn)生,比如通過(guò)聲波(耳膜)、通過(guò)打擊或者通過(guò)電子方法(喇叭)。
在聲學(xué)的不同領(lǐng)域中這些振動(dòng)膜有非常重要的作用。比如許多聲電轉(zhuǎn)換器使用它們把聲波轉(zhuǎn)換為電波(麥克風(fēng)),而在喇叭或耳塞機(jī)中又把電波轉(zhuǎn)換為聲波。一些樂(lè)器如膜質(zhì)樂(lè)器也通過(guò)膜發(fā)聲。聽(tīng)診器也依靠膜來(lái)放大身體內(nèi)的聲音。
在生物學(xué)中振動(dòng)膜也有很大的作用。
參考資料
參考書(shū)籍
Metcalf and Eddy. Wastewater Engineering, Treatment and Reuse. McGraw-Hill Book Company, New York. Fourth Edition, 2004.
Paula van den Brink, Frank Vergeldt, Henk Van As, Arie Zwijnenburg, Hardy Temmink, Mark C.M.van Loosdrecht. "Potential of mechanical cleaning of membranes from a membrane bioreactor". Journal of membrane science. 429, 2013. 259-267.
Simon Judd. The Memrabne Bioreactor Book: Principles and Applications of Membrane Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Elsevier, 2010.
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