高效分离膜 分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领会。将一瓶含酒精 4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93％的乙醇。 这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。 分离膜是 80 年代初迅速发展起来的高分子材料，它能从混合物中有选择地提取所需要的物质，包括固体、液体和气体。分离膜的工作原理还不十分清楚，大致可以认为是以浓度差或压力差为驱动力，选择透过的结果。从分离方式上看，可以分为混合气体的分离，混合有机液体的分离，水溶液中溶质、离子的分离（液-液透析）和水溶液的分离（逆渗透）等。 分离膜可以是一种高分子材料，也可以是两种或多种高分子材料的共聚体，分离膜的结构类似于筛网，不过它不存在任何肉眼可见的网眼，它的自由空间是高分子膜的高分子链间的间隙，其大小至多只有 100 纳米（0.1 微米）。 气体、有机溶液、溶质、水都是具有低分子量的物质，叫做低分子。低分子物质在透过分离膜时不是像穿过筛网那样直接通过，而是被分离膜面吸附经溶解后通过上述高分子链间的间隙扩散，由浓度高的一侧向浓度低的一侧移动，从分离膜的另一面脱出。 1950 年美国研制出由空气浓缩制氧的乙基纤维素分离膜，膜厚 25 微米，每分钟能为医疗目的提供 4～8 升浓度为 40％的氧。这种气体分离膜的潜在用途很多，因此一直是研究的重点。例如，高炉或炼钢炉的鼓风机安装这种薄膜，就可以使进入的富氧空气促进燃烧节约燃料，缩短熔炼时间。如果用在汽车发动机内，则不仅能提高燃料的燃烧效率，而且可以大大降低废气排放量。 人们正在研究一种用作人工肺的厚度薄、透过率高的高强度膜，例如硅橡胶膜，只能达到最薄 25 微米，采用硅橡胶（聚二甲硅氧烷）-聚碳酸酯共聚体就可以将厚度降低至0.1 微米。 二氧化硫、二氧化碳、硫化氢等工业废气会造成严重的大气污染——酸雨，正在试验用聚醚磺酰高分子膜来回收。因为这些高分子材料的化学结构中含有二氧化硫，与回收物的结构相似，可以增加溶解度，提高透过性。这与某些植物的树叶净化空气的原理类似。 天然气中的氦是一种重要的工业气体，一般含量为 0.1％～5％，可用以充填氦气球和制冷。采用多层醋酸纤维素分离膜...
