表征膜性能参数

二、截留率和截留分子量：（ rejection coefficient,and MWCO）
1、截留率：指超滤膜对溶质的截留能力, 用R表示,并定义为: CP Cb
R 1
式中CP和Cb分别表示在某一瞬间， 透过液和截留液的浓度。R在0和1之间， 当R =1，则CP=0，表示溶质全部被截留； 当R =0时，CP=CB 表示溶质能自由透 过膜。
近似孔径 /nm
Hale Waihona Puke Baidu12 29
2
5
MWCO只是表征膜特性的一个参 数，不能作为选择膜的唯一标准。
膜的选择应从多方面来考虑（如 孔径分布，透过通量，耐污染能力等）
4、影响截留率的因素：不仅决定于溶 质分子的大小，还与下列因素有关
（1）分子的形状： （2）吸附作用： （3）其他高分子溶质的影响： （4）其他因素：温度、浓度、流速、 pH、离子强度等
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表征膜性能的参数有：
膜孔的特性（如孔径大小，孔径分布，孔隙 度） 膜的截留分子量（MWCO） 水通量 抗压能力 pH适用范围 对热和溶剂的稳定性等。
一、膜的水通量：
指单位时间、单位膜面积透过的 水的体积（m3/m2· h） 。实际测纯水的 透过量（水通量）是在一定条件下 （0.1MPa,20℃）试验测得。实际通量 为纯水的 10%左右。通量决定于膜的表 面状态。
定义为相当于一定截留率（通常为 90%或95%）时的溶质的分子量。
3、截留分子量与膜孔径的关系： 截留分子量越大，膜孔径越大,但膜 孔径并不是大小均匀的 ,而是有一定的分 布范围。
MWCO与孔径的关系
MWCO（球状 蛋白质）
1000 10 000
近似孔径 /nm
MWCO（球状 蛋白质
100 000 1000 000
三、孔道特征：
包括孔径、孔径分布和空隙度，是膜
的重要性质。
泡点法（bubble-point
method）：常 用作孔径的测定，特别是微孔膜。
将膜表面覆盖一层溶剂（通常为水），
从下面通入空气，逐渐增大空气的压 力，当有稳定的气泡冒出时，称为泡 点。
d=4λcosθ/p
式中：d为孔径，λ为液体表面张力，θ 为液体与膜间的接触角，p为泡点压力。 此外，可以用电子显微镜直接观察 膜的孔径及其分布。
四、完整性实验
用于试验膜和组件是否完整或渗漏。
将超滤器保留液出口封闭，透过液出
口接上一倒置的滴定管，自料液进口 处通过一定压力的压缩空气，当达到 稳态时，测定气泡的溢出速度，如大 于规定值，表示膜不合格。
截 留 曲线：用已知 分子量的各种 物质进行试验， 测定其截留率， 得到的截留率 与分子量之间 的关系称为截 留曲线。 孔径分布范围较小的，则截留曲线较陡直， 表明膜的质量较好，可使不同分子量的 溶质分离较完全，而斜坦的膜将导致溶 质分离不完全。
2、截留分子量（molecular
weight
out-off，MWCO）：