书城教材教辅培养青少年化学爱好的故事(启发青少年的科学故事集)
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第205章 生物体的“采购员”——人工膜

海参的血液中钒的浓度可以达到10%,海带的含碘量可以超过海水的1000倍;大肠杆菌细胞的内外钾离子的浓度可相差3000倍;一种名叫石毛的藻类,铀的浓缩率高达750倍……审生物细胞的细胞膜对某种物质浓缩富集的结果。

生物体中的生物膜,在物质的分离、输送和浓缩等方面表现出惊人的技能。它像一个优秀的“采购员”,凡是自己需要的拱手相迎,自己不需要的拒不接收;对于有养料采取“只进不出”,无用的废物却又“只出不进”;而且输送的速度之快令人叹服。生物膜具有特殊的选择性、高度的定向性和极大的渗透性。

模拟生物膜的奇特功能,就能为人们提取和富集分散状态的元素提供新技术。70年代,人们在模拟生物膜的结构和功能的研究方面取得了重要成果,并且发展形成了利用人工膜的分离技术——液膜分离。它具有高效、快速、专一等特点,应用甚广,特别是在废水净化处理方面已经具有工业规模。

那么,液膜是什么,又是怎样实现废水净化的呢?当一小滴水溶液被一层薄薄的油膜包裹起来以后,这一小滴水溶液就受到油膜的“保护”,可以在其他的水溶液里“畅游”了,不会被周围的水“抓去,这层油膜人们就称它为液膜。以处理含酚的废水为例,当包含着氢氧化钠水溶液的油珠被放到含酚的废水里时,靠着表面活性剂的帮助,形成了一种所谓的表面活性剂液膜,把水和废水隔开,而废水中的酚却能很快地通过液膜“钻入”水珠,与氢氧化钠反应生成酚钠,再也不能“回去”了。这种反应不断地使酚的浓度降低到零,从而把废水中的酚和水高效、快速地分离开来。