表征膜性能參數(shù)

1、START膜孔的特性（如孔徑大小，孔徑分布，孔隙膜孔的特性（如孔徑大小，孔徑分布，孔隙度）度）膜的截留分子量（膜的截留分子量（MWCOMWCO）水通量水通量抗壓能力抗壓能力pHpH適用范圍適用范圍對(duì)熱和溶劑的穩(wěn)定性等。對(duì)熱和溶劑的穩(wěn)定性等。表征膜性能的參數(shù)有：表征膜性能的參數(shù)有：一、膜的水通量：一、膜的水通量： 指單位時(shí)間、單位膜面積透過(guò)的指單位時(shí)間、單位膜面積透過(guò)的水的體積（水的體積（m m3 3/m/m2 2h h） 。實(shí)際測(cè)純水的。實(shí)際測(cè)純水的透過(guò)量（水通量）是在一定條件下透過(guò)量（水通量）是在一定條件下（0.1MPa,200.1MPa,20）試驗(yàn)測(cè)得。實(shí)際通量）試驗(yàn)測(cè)得。實(shí)際通量為純水的

2、為純水的10%10%左右。通量決定于膜的表左右。通量決定于膜的表面狀態(tài)。面狀態(tài)。二、截留率和截留分子量：（rejection coefficient,and MWCO） 1 1、截留率：、截留率：指超濾膜對(duì)溶質(zhì)的截留能力指超濾膜對(duì)溶質(zhì)的截留能力, ,用用R R表示表示, ,并定義為并定義為: :bPCC1R 式中式中CP和和Cb分別表示在某一瞬間，分別表示在某一瞬間，透過(guò)液透過(guò)液和和截留液截留液的濃度。的濃度。R在在0和和1之間，之間，當(dāng)當(dāng)R =1，則，則CP=0，表示溶質(zhì)全部被截留；，表示溶質(zhì)全部被截留；當(dāng)當(dāng)R =0時(shí)，時(shí)，CP=CB 表示溶質(zhì)能自由透表示溶質(zhì)能自由透過(guò)膜。過(guò)膜。 孔徑分布范

3、圍較小的，則截留曲線較陡直，表明膜的質(zhì)量較好，可使不同分子量的溶質(zhì)分離較完全，而斜坦的膜將導(dǎo)致溶質(zhì)分離不完全。 截 留截 留曲線曲線：用已知：用已知分子量的各種分子量的各種物質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，物質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定其截留率，測(cè)定其截留率，得到的截留率得到的截留率與分子量之間與分子量之間的關(guān)系稱為截的關(guān)系稱為截留曲線。留曲線。2 2、截留分子量（、截留分子量（molecular weight molecular weight out-offout-off，MWCOMWCO）：）： 定義為相當(dāng)于一定截留率（通常為定義為相當(dāng)于一定截留率（通常為90%90%或或95%95%）時(shí)的溶質(zhì)的分子量。）時(shí)的溶質(zhì)的分子量

4、。3、截留分子量與膜孔徑的關(guān)系：、截留分子量與膜孔徑的關(guān)系： 截留分子量越大，膜孔徑越大截留分子量越大，膜孔徑越大, ,但膜但膜孔徑并不是大小均勻的孔徑并不是大小均勻的, ,而是有一定的分而是有一定的分布范圍。布范圍。 MWCO MWCO與孔徑的關(guān)系與孔徑的關(guān)系 MWCOMWCO（球狀（球狀蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)）MWCOMWCO（球狀（球狀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)25 近似孔徑近似孔徑/nm 近似孔徑近似孔徑/nm100010 000100 0001000 0001229 MWCO只是表征膜特性的一個(gè)參只是表征膜特性的一個(gè)參數(shù)，不能作為選擇膜的唯一標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)，不能作為選擇膜的唯一標(biāo)準(zhǔn)。 膜的選擇應(yīng)從多方面來(lái)考慮（

5、如膜的選擇應(yīng)從多方面來(lái)考慮（如孔徑分布，透過(guò)通量，耐污染能力等）孔徑分布，透過(guò)通量，耐污染能力等）4、影響、影響截留率的因素：不僅決定于溶截留率的因素：不僅決定于溶質(zhì)分子的大小，還與下列因素有關(guān)質(zhì)分子的大小，還與下列因素有關(guān)（1）分子的形狀：）分子的形狀：（2）吸附作用：）吸附作用：（3）其他高分子溶質(zhì)的影響：）其他高分子溶質(zhì)的影響：（4）其他因素：溫度、濃度、流速、）其他因素：溫度、濃度、流速、pH、離子強(qiáng)度等、離子強(qiáng)度等三、三、孔道特征：包括孔徑、孔徑分布和空隙度，是膜包括孔徑、孔徑分布和空隙度，是膜的重要性質(zhì)。的重要性質(zhì)。泡點(diǎn)法（泡點(diǎn)法（bubble-point method）：常）：常用作孔徑的測(cè)定，特別是微孔膜。用作孔徑的測(cè)定，特別是微孔膜。將膜表面覆蓋一層溶劑（通常為水），將膜表面覆蓋一層溶劑（通常為水），從下面通入空氣，逐漸增大空氣的壓從下面通入空氣，逐漸增大空氣的壓力，當(dāng)有穩(wěn)定的氣泡冒出時(shí)，稱為泡力，當(dāng)有穩(wěn)定的氣泡冒出時(shí)，稱為泡點(diǎn)。點(diǎn)。 d=4cos/p式中：d為孔徑，為液體表面張力，為液體與膜間的接觸角，p為泡點(diǎn)壓力。 此外，可以用電子顯微鏡直接觀察膜的孔徑及其分布。四、完整性實(shí)驗(yàn)四、完整性實(shí)驗(yàn)用于