氫鍵理論

Reid等提出，在醋酸纖維素膜中，由于氫鍵和范德華力的作用，大分子之間存在牢固結(jié)合的結(jié)晶區(qū)和完全無序的非結(jié)晶區(qū)。水和溶質(zhì)不能進(jìn)入晶區(qū)，溶劑水充滿在非晶區(qū)，在接近醋酸纖維素分子的地方，水與醋酸纖維素羥基上的氧原子形成氫鍵，即所謂的“結(jié)合水”。在非晶區(qū)較大的空間里（假定為孔），結(jié)合水的占有率相對較低，在孔的中央存在普通結(jié)構(gòu)的水，不能與醋酸纖維素形成氫鍵的離子或分子可以通過孔的中央部分遷移，這種遷移方式稱為孔穴型擴(kuò)散。能和膜形成氫鍵的離子或分子與醋酸纖維素的氧原子形成結(jié)合水，以有序擴(kuò)散的方式進(jìn)行遷移，通過不斷改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置進(jìn)行傳遞透過膜。在壓力作用下，溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——魏基上的氧原子形成氫鍵，而原來結(jié)合水的氫鍵被斷開，水分子解離出來并隨之轉(zhuǎn)移到下一個活化點形成新的氫鍵，通過一連串的氫鍵形成與斷開，水分子離開膜的表面致密層進(jìn)入膜的多孔層，又由于膜的多孔層含有大量的毛細(xì)管水，故水分子可暢通地流到膜的另一側(cè)。

氫鍵理論能夠解釋許多溶質(zhì)的分離現(xiàn)象。該理論認(rèn)為，作為反滲透的膜材料必須是親水性的并能與水形成氫鍵，水在膜中的遷移主要是擴(kuò)散。但是，氫鍵理論將水和溶質(zhì)在膜中的遷移僅歸結(jié)為氫鍵的作用，忽略了溶質(zhì)一溶劑一膜材料之間實際存在的各種相互作用力。