液膜模擬生物膜的結構,通常由膜溶劑、表面活性劑和流動載體組成。它利用選擇透過性原理,以膜兩側的溶質化學濃度差為傳質動力,使料液中待分離溶質在膜內相富集濃縮,分離待分離物質。

基本概念

　　一種以液膜為分離介質，以濃度差為推動力的膜分離操作。液膜分離涉及三種液體：通常將含有被分離組分的料液作連續相，稱為外相；接受被分離組分的液體，稱為內相；成膜的液體處于兩者之間，稱為膜相。在液膜分離過程中，被分離組分從外相進入膜相，再轉入內相，濃集于內相。如果工藝過程有特殊要求，也可將料液作為內相，接受液作為外相。這時被分離組分的傳遞方向，則從內相進入外相。液膜分離與液液萃取雖然機理不同，但都屬于液液系統的傳質分離過程。液膜分離也有稱為液膜萃取的。水溶液組分的萃取分離，通常需經萃取和反萃取兩步操作，才能將被萃組分通過萃取劑轉移到反萃液中。液膜分離系統的外相、膜相和內相，分別對應于萃取系統的料液、萃取劑和反萃劑。液膜分離時三相共存，使相當于萃取和反萃取的操作在同一裝置中進行，而且相當于萃取劑的接受液用量很少。

分離用液膜

　　兩種主要類型：①乳化液膜。先將內相溶液以微液滴（滴徑為 1～100μm）形式分散在膜相溶液中,形成乳液（稱為制乳）;然后將乳液以液滴（滴徑為0.5～5mm）形式分散在外相溶液中，就形成乳化液膜系統。液膜的有效厚度為 1～10μm。為保持乳液在分離過程中的穩定性，膜相溶液中加有表面活性劑和穩定添加劑。接受了被分離組分的乳液，還須經過相分離，得到單一的內相溶液，再從中取得被分離組分，并使膜相溶液返回用以重新制備乳液。對乳液作相分離的操作稱為破乳，方法是用高速離心機作沉降分離，或用高壓電場促進微液滴凝聚，或加入破乳劑破壞微液滴的穩定性，然后再作分離。②固定液膜。又稱支撐液膜，是微孔薄膜浸漬以膜相溶液后形成的由固相支撐的液膜。支撐液膜比乳化液膜厚，而且膜內通道彎曲，傳質阻力較大，但它不需制乳和破乳，操作較為簡便，更適合于工業應用。

分離機理

　　有以下幾種類型 ：①選擇性滲透。利用混合物中各組分透過液膜的滲透速率的差別，實現組分分離，如烷烴與芳烴的液膜分離。②內相有化學反應。被分離組分 A透過液膜后與內相中的反萃劑R發生化學反應，反應產物P不能透過液膜。如用液膜分離法使廢水脫酚時，酚透過液膜后與內相中的NaOH反應生成酚鈉。③膜內添加活動載體。載體 R1作為滲透組分A在膜內傳遞的媒介。載體相當于萃取劑中的萃取反應劑，在外相與液膜的界面處，與滲透組分A生成絡合物P1,P1在液膜內擴散到內相與液膜的界面,與內相中的反萃劑R2作用而發生解絡,組分A進入內相;解絡后的載體在液膜內擴散返回外相與液膜界面，再一次進行絡合。這方面的試驗研究有鈾的提取和含鉻廢水的處理等。此外，液膜的外界面還能選擇性地吸附料液中的懸浮物。液膜分離雖具有傳質推動力大，傳質速率高，接受液用量少等優點，但過程的可靠性較差，操作采用乳化液膜時，制乳、破乳困難，故適用范圍較小，至今尚處于試驗階段。 　　liquid membrane separation 　　液膜分離技術就是以液膜為分離介質、以濃差為推動力的液-液萃取與反萃過程結合為一體的分離過程。起分離作用的液膜通常為添加了表面活性劑的溶劑相，液膜兩邊的被萃相和反萃相通常都是可互溶相。液膜分離技術常用于濕法冶金工業、石油與化學工業、生化工業、制藥工業、環境保護等領域。

液膜的定義及組成

　　液膜是一層很薄的液體，它阻隔在兩個可互溶但組成不同的液相之間，一個液相中的待分離組分通過液膜的滲透作用傳遞到另一個液相中，從而實現分離的目的。 　　液膜通常由溶劑（水或有機溶劑）、表面活性劑和添加劑組成。溶劑是構成液膜的基體；表面活性劑親水親油基團在溶劑中的定向排列是成膜的關鍵；添加劑的主要作用是確保膜的強度和提高膜的滲透性。
編輯本段液膜的分類
（1）乳化膜
　　先將膜相與內相制作成油包水(W/O)的乳化液，再將乳化液投入到外相中，形成W/O/W雙乳化液。這樣，中間的有機相層就成為分隔兩水相的液膜。
（2）支撐膜
　　支撐架選擇多微孔(微米級)親油性材料，先配制好膜相，將支撐架放入膜相中浸潤，使各微孔中充滿成膜液而形成液膜。將浸潤后的支撐架置于容器中，在兩側分別加入濃相和稀相，就形成了支撐液膜萃取體系。

液膜分離機理

1. 選擇性滲透
　　在液膜設計時，根據被分離組分的性質，選擇能溶解它的溶劑成膜，其余組分則不能溶解于膜相，從而達到分離的目的。
2. 滴內化學反應
　　在內相中包含能與外相被分離組分反應的物質，當被分離物質進入內相后立即被反應掉。這樣就保持內相中被分離組分含量始終很低，維持較高的傳質推動力。
3. 膜相化學反應
　　在膜相中包含能與外相被分離組分反應的物質，內相中包含更強的反應物質。這樣膜相生成的產物在內相中再被反應，同時還原出膜相中原來的反應物，從而實現連續的反應傳質過程。
4. 膜相吸附
　　在膜相中包含能吸附外相被分離組分的物質，外相中的被分離組分被吸附在膜相的外表層。
    吸附完成后，分離出包裹內相的乳化層，破乳后，所吸附的物質就轉移到內相溶液中實現分離。