纳滤膜的分离机制比超滤和反渗透更为复杂,主要包括:
筛分效应: 与超滤和反渗透类似,纳滤膜作为一个物理屏障,可以阻挡比其孔径大的分子和颗粒物。
道南效应: 这是纳滤膜最关键的特性。由于膜表面通常带有负电荷,它对溶液中的离子具有静电相互作用。
对于二价及以上的阴离子(如SO₄²⁻硫酸根、CO₃²⁻碳酸根),静电排斥力非常强,因此具有极高的脱除率(>95%)。
对于一价阴离子(如Cl⁻氯离子、NO₃⁻硝酸根),脱除率较低(20%-80%)。
对于阳离子,为了维持溶液的电中性,其截留行为也受阴离子影响,但总体对二价阳离子(如Ca²⁺、Mg²⁺)的脱除率高于一价阳离子(如Na⁺、K⁺)。
简单来说,中空纤维纳滤膜就像一个“智能筛子”,既能筛分分子,又能“挑电荷”,优先拦截二价离子和有机物,让一价离子部分通过。