غشای فلزی کیست؟ توضیح بده.
ﭘﻴﺸﺮفت‌های اﻣﺮوزی در ﺻﻨﺎﻳﻊ ﺷﻴﻤﻴﺎیی و ﺻﻨﺎﻳﻊ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ اﻓﺰاﻳﺶ ﺳﺮﻋﺖ اﻧﺠﺎم ﻓﺮاﻳﻨﺪ‌ﻫﺎ و ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺼﺮف اﻧﺮژی در ﻃﻮل ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﻣﻌﻄﻮف است. یکی از ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎی ﻣﻬﻢ و ﭘﺮﻛﺎرﺑﺮد در ﭼﻨﻴﻦ ﺻﻨﺎیعی ، ﺟﺪاﺳﺎزی ﻣﻮاد ﻣﺨﺘﻠﻒ میباشد. ﺑﺮای اﻧﺠﺎم ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎی صنعتی اﻏﻠﺐ ﺑﺎﻳﺪ اﺟﺰا ﻣﺎده ﺧﺎم اولیه را از ﻫﻢ ﺟﺪا ﻛﺮد و ﻣﺤﺼﻮل ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪه از اﻳﻦ ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ تفکیک و ﺗﺨﻠﻴﺺ ﻫﺴﺘﻨﺪ. از ﻃﺮفی در اﻛﺜﺮ ﺻﻨﺎﻳﻊ، آب و ﻫﻮا ﻣﺼﺮف ﺷﺪه در ﺗﻮﻟﻴﺪ آلوده میﮔﺮدﻧﺪ ، ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻣﻤﺎﻧﻌﺖﻫﺎی ﻣﺤﻴﻂ زیستی، ﻟﺰوم ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎی ﺟﺪاﺳﺎزی ﺑﻴﺶ از ﭘﻴﺶ ﻣﺸﺨﺺ میﮔﺮدد. روش‌های ﻣﻌﻤﻮل ﺟﺪاﺳﺎزی ﻧﻈﻴﺮ ﺗﻘﻄﻴﺮ و اﺳﺘﺨﺮاج ﻣﺎﻳﻊ-ﻣﺎﻳﻊ اﻧﺮژی زﻳﺎدی ﻣﺼﺮف ﻛﺮده و ﺟﺎﻳﮕﺰینی روﺷﻬﺎیی ﺑﺎ ﻣﺼﺮف اﻧﺮژی ﻛﻤﺘﺮ ﺑﺮای اﻳﻦ ﻓﺮاﻳﻨﺪ از ﻓﻌﺎﻟﻴﺖﻫﺎی ﻣﻬﻢ دﺳﺖاﻧﺪرﻛﺎران در اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر میرود .در اﻳﻦ راﺳﺘﺎ ﻏﺸﺎﻫﺎ ﺗﻮﺳﻌﻪ یاﻓﺘﻪ اﻧﺪ ﻛﻪ ﻋﻤﻠﻜﺮد وﻳﮋه آﻧﻬﺎ ﺟﺪاﺳﺎزی ﮔﻮﻧﻪﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﺣﺎﻻت ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺎده یعنی ﮔﺎز ، ﻣﺎﻳﻊ و ﺟﺎﻣﺪ است. مواد سازنده غشاهای فلزی.اغلب این غشاها از جنس فلزات مقاومی مانند پلاتین و پالادیم هستند که در اندازه­‌های صنعتی مقرون به صرفه نیست. فلزات دیگر مانند نیکل و عناصر فلزی در گروه VIII واسطه در جدول تناوبی، عناصری هستند که به دلیل انتقال دهندگی هیدروژن بکار گرفته می‌شوند. البته فلزات دیگر هم عموما به صورت آلیاژ با پالادیم مورد استفاده قرار می‌گیرند.غشاهای پالادیمی.پیشتر گفته شد که از عناصر مختلفی برای ساخت غشاهای فلزی استفاده می‌شود اما در میان این فلزات تمایل جذب هیدروژن در پالادیم بسیار بیشتر از دیگر فلزات است و ﻋﻤﺪﻩ ﻏﺸﺎﻫﺎی ﻓﻠﺰی ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﺭﻓﺘﻪ ﺩﺭ ﺧﺎﻟﺺ ﺳﺎﺯی ﻫﻴﺪﺭﻭژﻥ ﻧﻴﺰ ﺑﺮ ﭘﺎﻳﻪ ﻓﻠﺰ ﭘﺎﻻﺩﻳﻡ ﻭ ﺁﻟﻴﺎژﻫﺎی ﺁﻥ ﺳﺎﺧﺘﻪ میﺷﻮند.ﺩﺭ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻏﺸﺎﻫﺎی ﭘﺎﻻﺩﻳمی ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ ﺍﻳﻦ ﻧﻜﺘﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﺩﺍﺷﺖ ﻛﻪ ﺍﮔﺮ ﭘﺎﻻﺩﻳﻡ ﺧﺎﻟﺺ ﺩﺭ ﺍﺗﻤﺴﻔﺮ غنی ﺍﺯ ﻫﻴﺪﺭﻭژﻥ ﻗﺮﺍﺭ ﮔﻴﺮﺩ، ﺷﻜﻨﻨﺪگی ﺩﺭ ﺁﻥ ﺍﺗﻔﺎﻕ میﺍﻓﺘﺪ ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﺭﻭ ﭘﺎﻻﺩﻳﻡ ﻧﺒﺎﻳﺪ در دماهای پایین‌تر از دمای بحرانی (۳۰۰ درجه سلسیوس) ﻭ ﻓﺸﺎﺭ ﺑﺤﺮﺍنی (۲۰bar) در معرض هیدروژن ﻗﺮﺍﺭ ﮔﻴﺮﺩ ﻣﮕﺮ ﺍﻳﻨﻜﻪ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ آلیاژ ﺑﺎ ﻓﻠﺰﺍﺕ ﺩﻳﮕﺮ ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﺭﻭﺩ ﻛﻪ ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺻﻮﺭﺕ ﺩﺭ ﺩﻣﺎﻫﺎی ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻧﻴﺰ ﻗﺎﺑﻞ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺧﻮﺍﻫﺪ ﺑﻮﺩ. ﺁﻟﻴﺎژﻫﺎی ﭘﺎﻻﺩﻳﻡ ﻋﻤﺪﺗﺎ ﺑﺎ ﻓﻠﺰﺍتی ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻧﻘﺮﻩ، ﻣﺲ، ﻧﻴﻜﻞ، ﭘﻼﺗﻴﻦ ﻭ ﺭﻭتنیم میﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺑﻴﻦ ﺗﻌﺪﺍﺩ ﻣﻘﺎﻻﺕ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪﻩ ﺍﺯ ﺁﻟﻴﺎژ ﭘﺎﻻﺩﻳﻡ-ﻧﻘﺮﻩ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﻮﺩﻩ ﺍست. ﻏﺸﺎﻫﺎی ﭘﺎﻻﺩﻳمی ﺍﻧﺘﺨﺎﺏ ﭘﺬﻳﺮی ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺑﺎﻻﻳﻰ ﺭﺍ ﺩﺭ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻫﻴﺪﺭﻭژﻥ ﺍﺯ ﺧﻮﺩ ﻧﺸﺎﻥ میﺩﻫﻨﺪ. ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺣﺮﺍﺭتی ﺍﻳﻦ ﻏﺸﺎﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺑﺎﻻ میﺑﺎﺷﺪ ﺑﻪ ﻃﻮﺭی ﻛﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺍﺭﺯﻳﺎﺑﻰ ﻋﻤﻠﻜﺮﺩ ﺍﻳﻦ غشاها حتی تا دمای ۶۰۰ درجه (سلسیوس) نیز در مقالات آمده است. نتایج ﺁﺯﻣﻮﻥ ﻫﺎی ﻋﺒﻮﺭﺩهی ﻫﻴﺪﺭﻭژﻥ ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﻏﺸﺎﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺑﺎﻻ ﺑﻮﺩﻩ ﺍﺳﺖ ﺍﻣﺎ ﻏﺸﺎﻫﺎی ﭘﺎﻻﺩﻳمی ﺑﺴﻴﺎﺭ ﮔﺮﺍﻥ ﻗﻴﻤﺖ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻭ ﺳﺨﺖ ﻭ ﺷﻜﻨﻨﺪﻩ میﺑﺎﺷﻨﺪ . ﻃﻮﻝ ﻋﻤﺮ ﺍﻳﻦ ﻏﺸﺎﻫﺎ ﻛﻢ ﺍﺳﺖ ﻭ ﺍﻣﻜﺎﻥ ﻣﺴﻤﻮﻣﻴﺖ ﺷﻴﻤﻴﺎیی ﺧﺼﻮﺻﺎ ﺩﺭ ﺑﺮﺍﺑﺮ ﻣﻮﻧﻮﻛﺴﻴﺪﻛﺮﺑﻦ ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻏﺸﺎﻫﺎ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺑﺎﻻﺳﺖ.غشاهای فلزی مرکب.غشاهای ﻣﺮﻛﺐ ﻓﻠﺰی دارای ﭘﺎﻳﻪﻫﺎیی از جنس فلز، ﺳﺮامیک ﻳﺎ ﭘﻠﻴﻤﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ. اﻟﺒﺘﻪ در اﻛﺜﺮ ﻣﻮارد اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﻮﻻد ﺿﺪزﻧﮓ ﺑه عنوان ﭘﺎﻳﻪ ﻏﺸﺎی ﻓﻠﺰی ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﺷﺪه است چراکه ﺳﺎﺧﺖ ﻏﺸﺎ ﺑﺎ اﻳﻦ ﻓﻠﺰ ﻫﺰﻳﻨﻪ ﻛﻤﺘﺮی داﺷﺘﻪ، اﺳﺘﺤﻜﺎم ﻣﻜﺎنیکی ﺑﺎﻻیی دارد و از ﻟﺤﺎظ ﺷﻴﻤﻴﺎیی ﺗﺎ ﺣﺪ زﻳﺎدی در اﻛﺜﺮ ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎی صنعتی برای تولید و خالص سازی هیدروژن بی اثر است.مطالعات اﺧﻴﺮ ﺑﺮ ﺳﺎﺧﺖ ﻏﺸﺎﻫﺎی ﻓﻠﺰی ﻣﺘﺮاﻛﻢ ﻣﺮﻛﺐ، ﺑﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﺣﺪود زﻳر میکرون ﺗﺎ ﭼﻨﺪ ده ﻣﻴﻜﺮون و وﻳﮋگیﻫﺎ و ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎی آﻧﻬﺎ ﻣﺘﻤﺮﻛﺰ ﺷﺪه است. اشکال غشاهای فلزی.اشکال مختلفی برای غشاهای فلزی با توجه به کاربردشان در نظر گرفته شده است که اکثراً به شکل دیسکی، صفحه ایی و لوله ای هستند.کاربرد غشاهای فلزی.صنایع شیمیایی : جهت تصفیه سیالات با دمای بالا و خورندگی زیادصنایع دارویی : جهت کاربرد در استریلیزاسیون حرارتیصنایع لبنی : جهت کاربرد در استریلیزاسیون حرارتیجداسازی گازی : اگرچه در تمام فرایندهای جداسازی صنعتی گاز، از غشاهای پلیمری استفاده می‌کنند ولی استفاده از غشاهای فلزی نیز ادامه دارد، که بیشتر کاربرد آن در راکتورهای غشایی دما بالا و تهیه هیدروژن خالص برای پیل‌های سوختی می‌باشد . غشاهای فلزی باید در دماهای بالا عمل کنند تا به نرخ نفوذ مناسب دست پیدا کنند و از شکافته شدن فلز بر اثر جذب شدن هیدروژن جلوگیری به عمل آورند.نفوذ هیدروژن به غشای فلزی، از یک فرایند چند مرحله‌ای تشکیل شده است. مولکول های هیدروژن موجود در گاز خوراک، بر روی سطح غشا جذب شده، و به اتم‌های هیدروژن تجزیه می‌شوند. هر اتم هیدروژن، الکترون خود را به شبکه فلزی می‌دهد و به مانند یک یون به شبکه نفوذ می‌کند. اتم‌های هیدروژن، در سمت جریان عبوری غشا خارج شده و به منظور تشکیل مجدد مولکول هیدروژن، به هم می‌پیوندند و سپس دفع می‌شوند. تنها هیدروژن، از طریق این مکانیزم به غشا نفوذ می‌کند و سایر گازها پس زده می‌شوند.اﻟﺒﺘﻪ در زﻣﻴﻨﻪ تصفیه آب آﺷﺎﻣﻴﺪنی و ﺣﺬف ﻣﻮاد آلی طبیعی ﺑﻪ روش ﻟﺨﺘﻪﺳﺎزی و ﻣﻴﻜﺮوﻓﻴﻠﺘﺮاﺳﻴﻮن از ﻏﺸﺎﻫﺎی ﻓﻠﺰی ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻫﻮادهی ﻳﺎ ﺗﺰرﻳﻖ ﮔﺎز ازون ﺑﻪ ﻋﻨﻮان یک روش ﺟﺪﻳﺪ ﺑﺮای حذف آﻟﻮدگی ﻫﺎی آب ﺑﺎران ﻣﻮرد ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ و ﺛﺎﺑﺖ ﺷﺪه ﻛﻪ ﻏﺸﺎی ﻓﻠﺰی ﺑﺮای ﻛﺎﻫﺶ میکروب‌ها و ذرات آلوده کننده از آب باران، کافی است.روش ساخت غشاهای فلزی.ﺭﻭﺵﻫﺎی ساخت ﻏﺸﺎﻫﺎی ﻓﻠﺰی ﺷﺎﻣﻞ ﺭﻭﺵ ﻫﺎﻯ ﻧﺸﺎﻧﺪﻥ بخار شیمیایی (CVD)، نشاندن بخار فیزیکی (PVD)، روش رسوب گذاری الکتریکی (ED)، اکسیداسیون حرارتی، روش رشد بلورها و حکاکی با اتم‌های با انرژی بالا هستند. روش نشاندن بخار شیمیایی ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﺗﺠﻬﻴﺰﺍﺕ ﭘﻴﭽﻴﺪﻩ ﻭ ﮔﺮﺍﻥ ﻗﻴﻤﺖ ﺩﺍﺭﺩ ﻭﻟﻰ ﺭﻭﺵ ﻻﻳﻪﮔﺬﺍﺭی ﺍلکتریکی ﺳﺎﺩﻩﺗﺮ ﺑﻮﺩﻩ ﻭ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﭘﺮﻛﺎﺭﺑﺮﺩﺗﺮﻳﻦ ﻭ ﻣﺘﺪﺍﻭﻝﺗﺮﻳﻦ ﺭﻭﺵ ﺩﺭ ﺳﺎﺧﺖ ﻏﺸﺎﻫﺎی ﻓﻠﺰی ﻣﻄﺮﺡ ﺍﺳﺖ.