第4章透析电渗析与膜电解精品PPT课件

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4.1 透析（Dialysis）
现
代 分
并流
离 技
流动形式 逆流
术
错流
Nicholas计算表明： 浓度差或脱除率：逆流>错流>并流
06.10.2020
第2章 反渗透、纳滤、超滤与微滤
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4.1 透析（Dialysis）
现
代
聚合物形式
聚合物材质
分
聚酰胺(脂肪族-芳香族)
临床应用 HF
离 技 术
Pm
Ak
D1q3
K1
Dm
q≈0
溶质直径比膜孔小得多时， K1=1
8DL 1 2
p
r R p
m
P P 06.10.2020
第2章m反渗透、纳滤、超滤与微滤
m
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4.1 透析（Dialysis）
现
代 分
铜仿渗析膜装置（PT-150）通用的常数值
离 技 术
溶质
MW
Pm×103 /(m/h)
σ
Rm
典型透析膜标准扩散系数Dm/DW与溶质分子量的关系
06.10.2020
第2章 反渗透、纳滤、超滤与微滤
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4.1 透析（Dialysis）
现
代 4.1.4 透析液的种类及其组成
分
离 技
透析液应具备的基本条件：
术
①能充分清除体内代谢产物
②能维持体内电解质和酸碱平衡
③透析液与血液的渗透压基本相近
④容易制备保存，对机体无害
线
合成 聚合物
聚碳酸酯-聚醚 聚砜 聚醚砜
性
磺化聚砜
缩
聚
再生纤维素
纤维素
醋酸纤维素 二醋酸纤维素
HF, HDF HD, HF HF HF HD, HDF HD, HDF HD, HF, HDF
HF-血液滤
三醋酸纤维素
HF
过；HD-血
液透析；
HDF-血液 透析过滤
线性 加成
聚丙烯腈 聚丙烯腈-甲代烯丙基磺酸钠 聚乙烯-聚乙烯醇 聚甲基丙烯酸甲酯
透析液
醋酸盐型、无钾型、无糖型 高钠或低钠型、碳酸氢盐型
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第2章 反渗透、纳滤、超滤与微滤
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4.1 透析（Dialysis）
现
代
浓度%
分 离
0 20406080100
技 术 钠离子 130
130136
136
mol L
钙离子 1.50
1.501.75
135
mol L
镁离子 0.50
HF, HDF HDF HD, HF, HF HD, HDF
聚电解质
HF
无机 06.10.20玻20璃
第2章 反渗透、纳滤、超滤与微H滤F
商品化 √
√ √
√ √ √ √ √ √ √ √
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4.1 透析（Dialysis）
现
代 血液透析来自百度文库法是利用膜的分隔作用，借助
分 离
膜两侧的溶质浓度差及渗透压差的作用，使血
P
O
3 4
Mg
S
O
2 4
H2O 白脘
红血球
H2O 肝素 白脘Ca
Ca
HCO3
Mg
Ca
06.10.2020透析膜第两2章侧反渗物透、质纳滤的、浓超滤度与微平滤 衡
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4.1 透析（Dialysis）
现
代 4.1.3 透析过程的通量模型
分 离 技 术
溶质通量
JVL P p
Lp
rP2 Ak
8
溶剂通量 J S c s1 J V P m c
0.500.75
0.760.8585
mol L
葡萄糖 1.8 1 .8
2.0
2.0
gL
透析液中有关离子的浓度范围
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第2章 反渗透、纳滤、超滤与微滤
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4.1 透析（Dialysis）
现 代
4.1.5 透析过程的种类及其清除率
分
血液透析（Hemodialyse, HD）
离
技
血液透析 血液滤过（Hemofiltration, HF）
DW
/(min/cm) /(μm/cm)
尿素
60
肌氨酸酐 113
尿酸
168
稀盐酸 95
蔗糖
342
蜜三糖 504
维生素B12 1355
3.18 1.3 1.14 0.932 0.526 0.367 0.166
0.0 0.0 0.157 0.241 0.387
18.9(13.1) 35.8(22.8) 52.6(30.7) 64.4(34.7)
4.1 透析（Dialysis）
现 代
血液
分
Q Bi
离
c Bi
技
术
c Do Q Do
Q 透析液
F
血液 Q Bo c Bo
c Di Q Di 透析液
后稀释
血液洗滤（HFD）
对于中空纤维膜透析器，通常血 液在中空纤维内流动，而透析液同时 在膜的外侧流动。
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第2章 反渗透、纳滤、超滤与微滤
技 液中的小分子代谢废物扩散通过膜进入透析液 术 ，透析液中的某些组分则通过扩散进入血液，
使血液达到需要的离子平衡。
血液
血液
小分子毒物
Q Bi c Bi
Q Bo c Bo
相对分子质量
1100～2000
c Do
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第2章 反渗透、纳滤、超滤与微滤
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4.1 透析（Dialysis）
现 代
4.1.2 透析过程机理
分 离
透析是溶质依靠其在膜两侧液体中的浓
技 术
度差与膜的孔径大小，从膜的进料侧通过透
析膜流向透析液侧的过程。
透析液 半透膜
病毒
细菌
Na K 葡萄糖 H2O
H2O
CH3COO
尿素 肌肝酸 Na K 血液
术
血液洗滤(血液渗析过滤)
（Hemodiafiltration, HFD）
血液
Q Bi c Bi
血液
Q Bo c Bo
血液
Q Bi c Bi
血液
Q Bo c Bo
c Do Q Do 透析液
c Di Q Di 透析液
预稀释
c F 后稀释 QF 透过液
血0液6.10透.202析0 （HD第2）章 反渗透、纳滤、超滤血与微液滤 滤过（HF） 10
亲水 纤维素
聚乙烯醇
06.10.2020
第2章 反渗透、纳滤、超滤与微滤
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4.1 透析（Dialysis）
现 代 分 离
膜结构 均相对称 均相非对称
技
术
聚合物
膜
器械
性能
临床
科学
技术
工艺
检测
经验
纤维 研究
聚合物
膜
透析器
治疗方法
患 者
材料成分 处理方法 设备装置 生物监测 医护方案
医用膜有关领域的关键点
114.0 164.0 362.0
(1400) (830) (630) (750)
M P ,R ,D 06.10.2020 W 第2章 反m 渗透、纳滤m 、超滤与微滤W
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4.1 透析（Dialysis）
现 代 分 离 技 术
低分子量侧， 膜对溶质的扩散系数 影响明显。
随分子量↑，膜 对溶质分子阻力趋于 极限。
第4章 透析、电渗析与膜电解
4.1 透析（Dialysis）
4.2 电渗析（Electrodialysis ） 4.3 双极膜水解离（EDBM） 4.4 膜电解（Dialysis）
4.1 透析（Dialysis）
现
代 人工肾
分
离 技
4.1.1 膜
术
荷电膜
类型 非荷电膜
聚丙烯腈 疏水 聚酰胺
材料
聚甲基丙烯酸甲酯