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截留率

截留率膜分離技術中的一項重要指標,它反映了膜對溶液中某組分的截留能力。截留率的計算公式可能因不同的研究或套用場景而有所不同。一種常用的定義是:

截留率 = (1 - C1 / C0) × 100%

其中,C1 是透過液的濃度,C0 是進料液的濃度。這兩種濃度可以使用相同的單位表示。在分批操作或濃縮倍數較大的情況下,可以採用修正後的公式計算平均截留率:

R = [1 - C1 / (C0 + Cr) × 0.5] × 100%

其中,Cr 是截留液的濃度。

為了更精確地計算截留率,可以通過物料衡算推導出截留率的積分式。在實際套用中,通常使用表觀截留率,這是因為膜界面濃度難以直接測定。歐洲膜科學技術學會在1986年頒布的「壓力推動膜運行術語」中,將截留率定義為以截留液濃度為基準的百分率:

R = (1 - C0 / Cr) × 100%

這種定義方式與前面的定義不同,因為截留液濃度總是大於料液濃度,所以相同的實驗可能會得出不同的截留率數值。

反滲透過程中,截留率通常用來表示膜對溶質的截留程度,也稱為脫鹽率。其定義為:

R = (CF - CP) / CF × 100%

其中,CF 是原料中溶質的濃度,CP 是滲透物中溶質的濃度。100%的截留率表示溶質全部被膜截留,而0%的截留率則表示全部溶質透過膜,沒有分離作用。實際的截留率通常在0%到100%之間變化。

綜上所述,截留率是評估膜分離技術性能的關鍵參數,它不僅取決於具體的計算公式,還受到操作條件、膜的類型和溶液性質的影響。