利用半透膜或選擇透過(guò)性離子交換膜使溶液中的溶質(zhì)由高濃度一側(cè)通過(guò)膜向低濃度一側(cè)遷移的過(guò)程。這種過(guò)程是以濃度差為動(dòng)力，所以也稱為濃差滲析或自然滲析。它主要用于有機(jī)和無(wú)機(jī)電解質(zhì)的分離和純化。在環(huán)境工程方面目前主要用于酸、堿廢液的處理和回收。
19世紀(jì)50年代初，英國(guó)化學(xué)家T.格雷厄姆開(kāi)始系統(tǒng)地研究溶液的擴(kuò)散作用，隨后又研究了不同溶質(zhì)通過(guò)半透膜（羊皮紙或棉膠等制成的薄膜）的特性，發(fā)現(xiàn)一些溶質(zhì)的分子或離子能通過(guò)半透膜的細(xì)孔，而較大的膠體粒子不能通過(guò)的現(xiàn)象。格雷厄姆稱此現(xiàn)象為滲析。根據(jù)這個(gè)原理制成的設(shè)備稱為滲析器，常用于膠體溶液的濃縮以及核酸、蛋白質(zhì)等高分子化合物的提純。20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了以離子交換膜作為隔膜的擴(kuò)散滲析器。離子交換膜擴(kuò)散滲析器由離子交換膜、隔板和夾緊裝置組成。離子交換膜是滲析器的關(guān)鍵部件，可根據(jù)不同用途選用不同的型號(hào)。隔板是膜的支撐體和水流通道，隔板材料有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯塑料和橡膠等。夾緊裝置常采用鐵板、螺栓或液壓部件，把膜和隔板組成一個(gè)整體。采用陽(yáng)離子交換膜，其固定基團(tuán)帶負(fù)電荷，只允許陽(yáng)離子透過(guò)，而阻擋陰離子；采用陰離子交換膜則相反。雖然陽(yáng)離子交換膜有阻止陰離子通過(guò)的選擇性，但是氫氧離子(OH-)卻能通過(guò);而氫離子(H+)同樣也能通過(guò)陰離子交換膜。酸根離子和H+分別通過(guò)陰離子交換膜后結(jié)合為酸;金屬離子和OH-分別通過(guò)陽(yáng)離子交換膜后結(jié)合為堿。利用離子交換膜的這種選擇透過(guò)作用，可以分離有機(jī)膠質(zhì)、無(wú)機(jī)電解質(zhì)，回收酸和堿。

原理　擴(kuò)散滲析是依靠膜兩側(cè)溶液的濃度差進(jìn)行溶質(zhì)擴(kuò)散的。根據(jù)斐克擴(kuò)散定律，通過(guò)膜面積為S(厘米3)的物質(zhì)與膜的兩側(cè)溶液的濃度C1，C2(摩爾/厘米2)有下述關(guān)系：

ΔQ=KS(C1-C2)=K·S·ΔC式中ΔQ為單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)膜的物質(zhì)數(shù)量（摩爾/秒）；ΔC為膜兩側(cè)溶液的濃度差（摩爾/厘米3）；K為擴(kuò)散系數(shù)，其值與膜本身以及膜界面現(xiàn)象有關(guān)，根據(jù)膜及裝置實(shí)際測(cè)定。

如果A、B兩種物質(zhì)在原液中的濃度為CA、CB；在擴(kuò)散液中的濃度為C┭、C勴；則分離系數(shù)Se為：　如果Se=1,說(shuō)明只有擴(kuò)散,沒(méi)有分離；Se值越大,表示分離越完全。

擴(kuò)散滲析的效果主要與下列因素有關(guān)：膜的物理化學(xué)性質(zhì),原液的成分、濃度,操作條件（溫度、流速等），隔板型式等。

應(yīng)用　擴(kuò)散滲析具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、基本不耗電等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于:①?gòu)囊苯鸸I(yè)的金屬處理廢液中回收硫酸(H2SO4)或鹽酸(HCI)；②從濃硫酸法木材糖化液中回收硫酸；③從粘膠纖維工業(yè)的碎木漿料處理液中回收氫氧化鈉(NaOH)；④從離子交換樹(shù)脂裝置的再生廢液中回收酸、堿等。目前在工業(yè)上應(yīng)用較多的是鋼鐵酸洗廢液的回收處理。鋼鐵酸洗廢液一般含10%左右的硫酸和12～22%的硫酸亞鐵(FeSO4)。采用陰離子交換膜擴(kuò)散滲析器分離硫酸和硫酸亞鐵的原理如圖?！≡汉退嫦蛲ㄈ肽さ膬蓚?cè)，由于濃度差和膜的選擇透過(guò)作用，原液中的硫酸進(jìn)入膜一側(cè)的隔室，而硫酸亞鐵仍留在原液隔室內(nèi)，滲析的結(jié)果使膜的一側(cè)隔室內(nèi)為主要含有硫酸的擴(kuò)散液，另一側(cè)隔室內(nèi)則為主要含有硫酸亞鐵的殘液，這樣就達(dá)到了從硫酸和硫酸亞鐵的混合液中回收硫酸的目的。硫酸的回收率可達(dá) 70%以上，在回收的硫酸中還含有10%左右的硫酸亞鐵。由此可見(jiàn)，擴(kuò)散滲析不能達(dá)到完全的分離回收。為彌補(bǔ)這一缺陷，國(guó)外有采用擴(kuò)散滲析法與隔膜電解法相組合的工藝系統(tǒng)，以回收硫酸和鐵。</a>

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