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滲析是一種自然的物理現(xiàn)象，主要依賴于溶質(zhì)在自身濃度梯度的作用下，從膜的上游傳向膜的下游。這種過程通常發(fā)生在兩種不同含鹽量的水之間，當它們被一張滲透膜隔開時，含鹽量大的水的電介質(zhì)離子會穿過膜向含鹽量小的水中擴散。這種擴散是由于濃度差引起的，因此被稱為濃差滲析。滲析過程的速度與濃度差的大小有關，濃度差越大，滲析的過程越快。然而，由于滲析過程是基于濃差作為推動力，因此其擴散速度相對較慢。
滲析技術在實際應用中主要用于脫除含有多種溶質(zhì)溶液中的低分子量組分。例如，血液滲析就是利用滲析膜代替腎來去除血液中的有毒低分子量組分，如尿素、肌酸酐、磷酸鹽和尿酸等，以緩解腎衰竭和尿毒癥患者的病情。
電滲析則是滲析技術的一種改進，通過在膜的兩邊施加一直流電場來加速離子的遷移過程。在電滲析中，溶液中的離子在電場的作用下，通過離子交換膜進行遷移。陽離子通過陽離子交換膜向陽極遷移，而陰離子則通過陰離子交換膜向陰極遷移。這種過程可以在不引入其他化學物質(zhì)的情況下，實現(xiàn)溶液的濃縮、淡化、精制和提純。
電滲析的操作步驟如下：
實驗前準備：準備好電滲析儀器和所需的實驗材料，預先調(diào)整好儀器的電壓和電流，以及所需的電極和離子選擇膜。
準備溶液：將待分離的溶液制備好，確保溶液中的離子濃度適當，以及溶液的pH值和溫度符合實驗要求。
裝配電滲析儀器：將電極正確地安裝在電滲析儀器中，確保電極之間的間距合適，以及電極與盛裝溶液的電容器之間沒有漏電現(xiàn)象。
開始電滲析：將預先調(diào)整好的電壓和電流施加到電滲析儀器上，確保電場密度適中，使離子在電場中遷移。同時，將溶液注入盛裝器中，確保電極完全浸入溶液中。
監(jiān)測和收集：定期檢查電滲析過程中的電壓、電流和電導率等參數(shù)，以確保實驗的穩(wěn)定進行。根據(jù)實驗要求，可以根據(jù)離子梯度的變化和離子的可見性進行采樣和收集離子。
結(jié)束實驗：當離子遷移達到預期效果或達到設定時間后，關閉電滲析電極，停止電流和電壓施加。將電極從溶液中取出，清洗和存儲。
電滲析工藝流程包括原料液處理、連接電滲析設備、設置電壓和電流、開始電滲析、電滲析過程控制、電滲析結(jié)束和收集產(chǎn)物等步驟。其中，原料液處理包括去除懸浮物、調(diào)整pH值等步驟，以確保原料液適合進行電滲析。在電滲析結(jié)束后，將獲得的目標物質(zhì)收集起來，收集的方式可以根據(jù)需要選擇，例如采用溶液收集、濃縮、干燥等方法。
總的來說，滲析和電滲析都是重要的膜分離技術，它們在許多領域都有著廣泛的應用，如水處理、食品加工、制藥等。通過了解這兩種技術的概念和操作步驟，可以更好地理解它們在實際應用中的作用和價值。
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