超滤膜分离能力评价指标是什么

A. 超滤膜孔径如何测定

超滤膜孔径的测定微孔滤膜的孔径分离效率是关键所在，所以评价滤膜孔径甚为重要。

目前大致采用以下方法：

一、直接测量法

1.直接法测膜孔径

（1）电子显微镜

扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）电子显微镜表征膜的孔径、孔径分布及膜的形态结构。

制样至关重要。湿膜样品要经过脱水、蒸镀、复型等处理。

逐级脱水法：膜样品用5%饿酸固定，然后在提取器中用CCl4或乙醇逐级脱水，再用环氧树脂包埋固化，最后用超薄切片机切成薄片。适用透射电子显微镜的观察。

低温冷冻脱水法：膜样品放在液氮或其他低温介质中冷冻，使膜样品中的水急速冷冻为细小的结晶，然后在低温（至少低于-60°C）和低真空下，使冷冻的结晶逐级升华。这样制备的膜样品不收缩，经镀金或复型，可用电子显微镜观测。

微滤膜的孔径为0.05-10m，扫描电镜可分辨。

超滤膜的孔径为1nm-30mm，扫描电镜的分辨率低于5-10nmnm，所以采用扫描电镜观测超滤膜的结构是困难的。

透射电镜的分辨率比扫描电镜要高得多，约为3-4A正确制样，高分辨率的透射电镜可以观测超滤膜的表面细微结构。

环境扫描电子显微镜（ESEM），克服了常规SEM的局限性。使湿的、油性的、脏的和不导电的样品不经处理就可直接上机观测。

二、间接测量法

间接法是利用与孔径有关的物理现象，通过实验测出相应的物理参数，在假设孔径为均匀直通圆孔的假设条件下，计算得到膜的等效孔径，主要方法有泡点压力法、压汞法、氮气吸附法、液液置换法、气体渗透法、截留分子量法、悬浮液过滤法。

泡点法：

泡点压力所对应膜的最大孔径。实测时，膜应被液体完全润湿，否则将带来误差。

亲水性膜采用水为润湿液体；疏水性膜采用醇为润湿液体。

测定步骤

a将样品平行于液面浸入蒸馏水中，使其完全湿润b将滤膜置于测试池上，压上光滑的多孔板c在多孔板上加入3-5mm深的水d开通气源，使压力缓慢上升，当滤膜表面出现第一个气泡并连续出泡时的气体压力值，带入公式可求出样品最大孔径值。

e气泡出现最多时的压力值，带入公式可求出样品最小孔径。

f由最大孔径与最小孔径即可算出平均孔径。

（1）电镜法比较直观，但属破坏性检测，也只能得到局部信息

（2）泡压法（又称气体渗透法）只局限于测定膜孔中的最大孔径，用于小孔径超滤膜的测定时所需压力远高于膜的使用压力，故一般认为只适用于微滤膜的测定。

B. 用超滤膜处理水样，监测的指标为，色度、酸度、总铁、COD

因为超滤不吸收色素、铁、酸度这些离子。COD偏高应该是误差或者超滤膜材质的问题

C. 什么是超滤率

是指在稳定的单位跨膜压下，透析膜对水的清除能力，其大小决定脱水量。
单位是ml/h.mmHg

D. 什么是超滤

超滤膜属于毛细管式中空纤维膜，是以高分子材料经特殊的膜制造工艺生产的不对称半透回膜，它是答一种不产生相变的分离方法，其所用的制膜材料为改性PVC、PAN或者PVDF，具有良好的机械性能和耐热、耐化学性能以及较强的抗污染能力。它的切割分子量为10万道尔顿，超滤膜丝内径0。 9mm，外径1。6mm，属内压式过滤，即原液先进入中空膜丝内部，经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空膜丝，从而滤除原液中的各种细菌、胶体、杂质等大分子物质。

E. 超滤膜以什么为截流指标

超滤膜的3项标准中，关于截留性能的测试，都采用标准HY/T050—1999的方法。在该标版准中，权规定用于超滤膜截留性能的测量的基准物质为以下几种：聚乙二醇(分子质量为6000、10000、20000u)；细胞色素C(分子质量为13000u)；卵清蛋白(分子质量为45000u)；牛血清蛋白(分子质量为67000u)。

详细可见:网页链接

F. 膜分离的两个重要指标

膜分离的两个重要指标是：

分离膜必须对被分离的混合物具有选择透过(即具有分离)的能力。

分离能力要适度。它是根据被分离混合物的原始状态和分离后要达到的目标来合理确定的。

膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。

膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征。

因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

工艺优点：

（1）常温下进行：

有效成分损失极少，特别适用于热敏性物质，如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩。

（2）无相态变化：

保持原有的风味。

（3）无化学变化：

典型的物理分离过程，不用化学试剂和添加剂，产品不受污染。

（4）选择性好：

可在分子级内进行物质分离，具有普遍滤材无法取代的卓越性能。

（5）适应性强：

处理规模可大可小，可以连续也可以间隙进行，工艺简单，操作方便，易于自动化。

（6）能耗低：

只需电能驱动，能耗极低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8。

G. 什么是超滤系数

透析器超滤系数（kuf）是指在1mmHg的跨膜压力下，每小时通过膜超滤的内液体的毫升数，容单位为ml/（h·mmHg）。临床上通常将kuf大于20ml/（h·mmHg）称为高通量透析器。

超滤系数是指在单位跨膜压下，水通过透析膜的流量，反映了透析器的水通过能力。不同超滤系数值透析器，在相同跨膜压下水的清除量不同。

(7)超滤膜分离能力评价指标是什么扩展阅读

1、透析时，超滤是指水分从血液侧向透析液侧移动；反之，如果水分从透析液侧向血液侧移动，则称为反超滤。超滤：液体在静水压力梯度或渗透压梯度作用下通过半透膜的运动。

影响超滤的因素：净水压力梯度；渗透压梯度；跨膜压力；超滤系数。

2、在超滤过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的溶剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为浓缩液。

超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。

H. 超滤膜主要有哪些优点和缺点

超滤膜主要具有以下优点：

1.回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高回效分答离、纯化及高倍数浓缩。系统制作材质采用卫生级管阀，现场清洁卫生，满足GMP或FDA生产规范要求。系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。

2.处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态，特别适用于热敏性物质的处理，完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端，有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。

3.超滤设备系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。

4.操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。

超滤膜缺点：

超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50%的浓度。超滤膜的缺点是膜更换费用较高，技术设备投资很大。

I. 超滤膜问题

一般的超滤膜的主要分离对象是分子量300~300000的大分子以及细菌、病毒、回胶体等微粒，超滤膜孔径答5纳米~0.1微米，操作压力0.1~1.0 MPa。超滤可在低压下进行。水和溶质的通量分别为：
Jw=(Pw/dm)dP
Js=(Ps/dm)(Cb-Cf)
式中：Jw——水透过超滤膜的通量，cm^3/(m^2.s)；Pw——膜对水的透过特性，cm^2(s.Pa)；dm——膜厚度，cm；dP——膜两侧的压差。Js——溶质透过超滤膜的通量，mg/cm^2.s)；Ps——膜对溶质的的透过手性，cm^2/s；Cb——主体溶液（进水）的溶质浓度，mg/cm^3;Cf——滤过液（出水）的溶质浓度，mg/cm^3；

J. 超滤膜的PVDF的特点：

采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，其应用领域在不断扩大。
以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微滤膜过滤和反渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时，则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02～10μm；超滤膜(UF)为0.001～0.02μm；反渗透膜(RO)为0.0001～0.001μm。由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术，即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多，如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。
超滤膜的应用十分广泛,食品工业、制药工业等，可以作为药物、果汁、乳品等的浓缩提纯，纯净水、矿泉水净化等，超滤设备具有过滤效果好，出水量大，稳定性强等特点。