كانت البنية المجهرية وآلية الترشيح لأغشية التناضح العكسي (RO) ، وهي أغشية الترشيح الأكثر كفاءة للاحتفاظ بالملوثات ، موضوعًا ساخنًا للبحث.إذن ، هل غشاء التناضح العكسي هو غشاء مسامي أم غير مسامي؟سيكون للمعرفة والإجابة على هذا السؤال تأثير مباشر على فهم آلية الترشيح لأغشية التناضح العكسي .تتغير الإجابة على هذا السؤال مع تقدم التكنولوجيا والتحليل الأعمق للبنية المجهرية لأغشية التناضح العكسي ..
بدأ البحث في آلية الترشيح بغشاء التناضح العكسي وبنيته المجهرية لأول مرة في الخمسينيات من القرن الماضي.في وقت مبكر من عام 1958 ، اقترح Kedem وغيره من الباحثين نموذجًا ظاهريًا واضحًا لوصف عملية ترشيح RO .حلل هذا النموذج سطح الغشاء فقط على المستوى الظاهر الظاهر ، وقسمه إلى جزأين: نظيف ومسدود.كانت افتراضات النموذج مثالية للغاية ولم تتناول بنية غشاء التناضح العكسي ، والذي كان بعيدًا عن التعقيد الفعلي.
Lonsdale et al.اعتبرت الطبقة الوظيفية لغشاء التناضح العكسي بنية كثيفة وغير مسامية واقترح أول نموذج ميكانيكي لترشيح غشاء التناضح العكسي بناءً على هذا: نموذج انتشار المحلول (SDM) ، حيث يتم تحريك المواد المذابة والمذيبات بواسطة الإمكانات الكيميائية الاختلافات لنشرها من خلال غشاء RO.تم تطوير نموذج SDM بواسطة Sherwood.تم تعديل هذا النموذج لاحقًا بواسطة شيروود ، الذي استنتج أن سطح غشاء التناضح العكسي لم يكن كثيفًا تمامًا وغير مسامي ، ولكن به بعض الهياكل "المسامية".ومع ذلك ، اعتبر هذا التنقيح هذه "المسام" فقط على أنها عيوب على سطح الغشاء وما زالت تتجاهل تأثير البنية الدقيقة للغشاء على أداء الغشاء ، ولم تعتبر غشاء التناضح العكسي المثالي مساميًا.
في عام 1970 ، تم التعرف على أغشية التناضح العكسي لأول مرة على أنها مسامية ، واقترح سوريراجان نموذج تدفق الامتصاص الشعري المفضل (PSCFM) بناءً على افتراض الأغشية المسامية.يفترض هذا النموذج أن حجم المسام لسطح غشاء التناضح العكسي يتغير باستمرار وأن مسام الغشاء يمكن أن تتخلل بشكل انتقائي المكونات المختلفة لمياه التغذية ، وبالتالي تحقيق الفصل.يوفر هذا طريقة جديدة للتفكير في أغشية التناضح العكسي ، والتي يمكن دمجها مع قانون دارسي ، وهو قانون لترشيح الأغشية المسامية ، لوصف عملية ترشيح غشاء التناضح العكسي ..
على الرغم من أن معظم الدراسات اللاحقة حول آلية الترشيح لأغشية التناضح العكسي قد استندت إلى فرضية PSCFM (أي أغشية RO مسامية) ، لم يتم تأكيد التركيب المسامي لأغشية التناضح العكسي بشكل مباشر.لم يكن تشين وآخرون حتى عام 2011.أظهر لأول مرة أن أغشية التناضح العكسي كانت مسامية باستخدام تقنيات إبادة البوزيترون الجديدة.تبع ذلك في عام 2014 جوناثان وآخرون.الذين استخدموا أداة جديدة ، مقياس النانو (NPP) ، لتحديد حجم مسام أغشية التناضح العكسي وقارن النتائج مع النفاذية المستندة إلى Knudsen (NKP) والتوهين الموجب (CEA).(NKP) والتحليل الطيفي لعمر إبادة البوزيترون (PALS).باستخدام التحليل الطيفي لعمر إبادة البوزيترون ، Hideaki et al.حسبت أيضًا حجم مسام أغشية التناضح العكسي باستخدام التحليل الطيفي لعمر إبادة البوزيترون.تم حساب حجم مسام غشاء RO ليكون في حدود 0.6-0.7 نانومتر وهو يتغير باستمرار ، ووجد أن ضغط التشغيل له تأثير على حجم مسام الغشاء.
نظرًا لتطوير أدوات وتقنيات جديدة ، هناك إجماع ناشئ على بنية المسام لأغشية التناضح العكسي. وهذا يعني أيضًا أن دراسة عملية الترشيح بغشاء التناضح العكسي قد دخلت مرحلة جديدة.
