截留率

截留率為膜分離技術 的一項重要指 標。 因計算公式不同, 而得不同數值.

截留率是膜阻止料液中某組分通過或截留其中某一組分的能力。 常用定義為:R =( 1 一 C1 /C0 )x 1 0 0% (i)式 中. R—截留率 , C1—透過液濃度 , C0—進料液濃度。C0及C1 ; 可 用任何濃度單位表示, 但二者應相同。當採用分批操作, 濃縮倍數 又較大時, 可 採用修正 式計算平均截留率。R = 〔1一 C1 /( C0 + Cr )x 0.5〕x 1 0 0 %。式 中: Cr —截留液濃度 (單位與 C0 和 C1 相同 )。

為了 更精確起見, 可以通過物料衡算推算截留率的積分式。假設分批操作中，溶液體積為 V, 某組分濃度 C, 微元時間內濃度變化 d C, 透過液量 d V。

則 VC 一 ( V 一 d V ) ( C 一dC)一 CpdV = 0 ( 3 )

(3)式經整理並略去二階微分項, 並把 ( 1) 式代入 ( 設 C = C0)得:

dC/C=-RdV/V ( 4 )

邊界條件.C= C0 時,V = V 0 ( 進料液體積 ), C = Cr , 時,V = Vr( 截流液體積 )。

對式 ( 6) 積分整理得:

R =( InC r/C0)/( In V 0)/Vr X 100%( 5 )

在進行膜分離傳輸模型及濃差極化的研究時, 計算截留率時 以膜界面 濃度 ( C m ) 替代透過液濃度。即

R實際 =(1 一 Cm/ C0)x 1 00 % ( 6 )

用式 ( 6) 算出的是實際截留率, 用前面所列其它公式算出的都是表觀截留率 (或稱實測截留率 )。 通常略去“ 表觀” 二字。 因為膜界面濃度不易測定, 所以工程上常用的是表觀截留率。

歐洲膜科學技術學會 1 9 8 6年頒佈的“ 壓力推動膜運行術語” 中, 截 留率的定義以截留液濃度為基準。

^[1]  R =( 1 一 C0 / Cr)x 1 0 0 % ( 7 )

根據式 (7 )計算出的截留率顯然和式 ( 1) 不 同。 因截留液濃度總 是大於料液濃度, 所以相同的實驗可以得出差別較大的截留率。