超濾膜分離能力評價指標是什麼

A. 超濾膜孔徑如何測定

超濾膜孔徑的測定微孔濾膜的孔徑分離效率是關鍵所在，所以評價濾膜孔徑甚為重要。

目前大致採用以下方法：

一、直接測量法

1.直接法測膜孔徑

（1）電子顯微鏡

掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）電子顯微鏡表徵膜的孔徑、孔徑分布及膜的形態結構。

制樣至關重要。濕膜樣品要經過脫水、蒸鍍、復型等處理。

逐級脫水法：膜樣品用5%餓酸固定，然後在提取器中用CCl4或乙醇逐級脫水，再用環氧樹脂包埋固化，最後用超薄切片機切成薄片。適用透射電子顯微鏡的觀察。

低溫冷凍脫水法：膜樣品放在液氮或其他低溫介質中冷凍，使膜樣品中的水急速冷凍為細小的結晶，然後在低溫（至少低於-60°C）和低真空下，使冷凍的結晶逐級升華。這樣制備的膜樣品不收縮，經鍍金或復型，可用電子顯微鏡觀測。

微濾膜的孔徑為0.05-10m，掃描電鏡可分辨。

超濾膜的孔徑為1nm-30mm，掃描電鏡的解析度低於5-10nmnm，所以採用掃描電鏡觀測超濾膜的結構是困難的。

透射電鏡的解析度比掃描電鏡要高得多，約為3-4A正確制樣，高解析度的透射電鏡可以觀測超濾膜的表面細微結構。

環境掃描電子顯微鏡（ESEM），克服了常規SEM的局限性。使濕的、油性的、臟的和不導電的樣品不經處理就可直接上機觀測。

二、間接測量法

間接法是利用與孔徑有關的物理現象，通過實驗測出相應的物理參數，在假設孔徑為均勻直通圓孔的假設條件下，計算得到膜的等效孔徑，主要方法有泡點壓力法、壓汞法、氮氣吸附法、液液置換法、氣體滲透法、截留分子量法、懸浮液過濾法。

泡點法：

泡點壓力所對應膜的最大孔徑。實測時，膜應被液體完全潤濕，否則將帶來誤差。

親水性膜採用水為潤濕液體；疏水性膜採用醇為潤濕液體。

測定步驟

a將樣品平行於液面浸入蒸餾水中，使其完全濕潤b將濾膜置於測試池上，壓上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d開通氣源，使壓力緩慢上升，當濾膜表面出現第一個氣泡並連續出泡時的氣體壓力值，帶入公式可求出樣品最大孔徑值。

e氣泡出現最多時的壓力值，帶入公式可求出樣品最小孔徑。

f由最大孔徑與最小孔徑即可算出平均孔徑。

（1）電鏡法比較直觀，但屬破壞性檢測，也只能得到局部信息

（2）泡壓法（又稱氣體滲透法）只局限於測定膜孔中的最大孔徑，用於小孔徑超濾膜的測定時所需壓力遠高於膜的使用壓力，故一般認為只適用於微濾膜的測定。

B. 用超濾膜處理水樣，監測的指標為，色度、酸度、總鐵、COD

因為超濾不吸收色素、鐵、酸度這些離子。COD偏高應該是誤差或者超濾膜材質的問題

C. 什麼是超濾率

是指在穩定的單位跨膜壓下，透析膜對水的清除能力，其大小決定脫水量。
單位是ml/h.mmHg

D. 什麼是超濾

超濾膜屬於毛細管式中空纖維膜，是以高分子材料經特殊的膜製造工藝生產的不對稱半透回膜，它是答一種不產生相變的分離方法，其所用的制膜材料為改性PVC、PAN或者PVDF，具有良好的機械性能和耐熱、耐化學性能以及較強的抗污染能力。它的切割分子量為10萬道爾頓，超濾膜絲內徑0。 9mm，外徑1。6mm，屬內壓式過濾，即原液先進入中空膜絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空膜絲，從而濾除原液中的各種細菌、膠體、雜質等大分子物質。

E. 超濾膜以什麼為截流指標

超濾膜的3項標准中，關於截留性能的測試，都採用標准HY/T050—1999的方法。在該標版准中，權規定用於超濾膜截留性能的測量的基準物質為以下幾種：聚乙二醇(分子質量為6000、10000、20000u)；細胞色素C(分子質量為13000u)；卵清蛋白(分子質量為45000u)；牛血清蛋白(分子質量為67000u)。

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F. 膜分離的兩個重要指標

膜分離的兩個重要指標是：

分離膜必須對被分離的混合物具有選擇透過(即具有分離)的能力。

分離能力要適度。它是根據被分離混合物的原始狀態和分離後要達到的目標來合理確定的。

膜分離是在20世紀初出現，20世紀60年代後迅速崛起的一門分離新技術。

膜分離技術由於兼有分離、濃縮、純化和精製的功能，又有高效、節能、環保、分子級過濾及過濾過程簡單、易於控制等特徵。

因此，已廣泛應用於食品、醫葯、生物、環保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域，產生了巨大的經濟效益和社會效益，已成為當今分離科學中最重要的手段之一。

工藝優點：

（1）常溫下進行：

有效成分損失極少，特別適用於熱敏性物質，如抗生素等醫葯、果汁、酶、蛋白的分離與濃縮。

（2）無相態變化：

保持原有的風味。

（3）無化學變化：

典型的物理分離過程，不用化學試劑和添加劑，產品不受污染。

（4）選擇性好：

可在分子級內進行物質分離，具有普遍濾材無法取代的卓越性能。

（5）適應性強：

處理規模可大可小，可以連續也可以間隙進行，工藝簡單，操作方便，易於自動化。

（6）能耗低：

只需電能驅動，能耗極低，其費用約為蒸發濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8。

G. 什麼是超濾系數

透析器超濾系數（kuf）是指在1mmHg的跨膜壓力下，每小時通過膜超濾的內液體的毫升數，容單位為ml/（h·mmHg）。臨床上通常將kuf大於20ml/（h·mmHg）稱為高通量透析器。

超濾系數是指在單位跨膜壓下，水通過透析膜的流量，反映了透析器的水通過能力。不同超濾系數值透析器，在相同跨膜壓下水的清除量不同。

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1、透析時，超濾是指水分從血液側向透析液側移動；反之，如果水分從透析液側向血液側移動，則稱為反超濾。超濾：液體在靜水壓力梯度或滲透壓梯度作用下通過半透膜的運動。

影響超濾的因素：凈水壓力梯度；滲透壓梯度；跨膜壓力；超濾系數。

2、在超濾過程中，水溶液在壓力推動下，流經膜表面，小於膜孔的溶劑（水）及小分子溶質透水膜，成為凈化液（濾清液），比膜孔大的溶質及溶質集團被截留，隨水流排出，成為濃縮液。

超濾過程為動態過濾，分離是在流動狀態下完成的。溶質僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨於平衡，且通過清洗可以恢復。

H. 超濾膜主要有哪些優點和缺點

超濾膜主要具有以下優點：

1.回收率高，所得產品品質優良，可實現物料的高回效分答離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥，現場清潔衛生，滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進，集成化程度高，結構緊湊，佔地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。

2.處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態，特別適用於熱敏性物質的處理，完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。

3.超濾設備系統能耗低，生產周期短，與傳統工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產成本，提高企業經濟效益。

4.操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中，超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。

超濾膜缺點：

超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液，一般只能得到10～50%的濃度。超濾膜的缺點是膜更換費用較高，技術設備投資很大。

I. 超濾膜問題

一般的超濾膜的主要分離對象是分子量300~300000的大分子以及細菌、病毒、回膠體等微粒，超濾膜孔徑答5納米~0.1微米，操作壓力0.1~1.0 MPa。超濾可在低壓下進行。水和溶質的通量分別為：
Jw=(Pw/dm)dP
Js=(Ps/dm)(Cb-Cf)
式中：Jw——水透過超濾膜的通量，cm^3/(m^2.s)；Pw——膜對水的透過特性，cm^2(s.Pa)；dm——膜厚度，cm；dP——膜兩側的壓差。Js——溶質透過超濾膜的通量，mg/cm^2.s)；Ps——膜對溶質的的透過手性，cm^2/s；Cb——主體溶液（進水）的溶質濃度，mg/cm^3;Cf——濾過液（出水）的溶質濃度，mg/cm^3；

J. 超濾膜的PVDF的特點：

採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。
以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微濾膜過濾和反滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；反滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃，或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。
超濾膜的應用十分廣泛,食品工業、制葯工業等，可以作為葯物、果汁、乳品等的濃縮提純，純凈水、礦泉水凈化等，超濾設備具有過濾效果好，出水量大，穩定性強等特點。