超濾
大部分超濾膜是由PVDF(聚偏氟乙烯)或者聚硯制成的,并且是非對(duì)稱(chēng)的。兩種常用的無(wú)機(jī)超濾膜,一種由碳(支撐)和氧化錯(cuò)(皮層)組成,其截留分子量(MWC0)為20000?50000; 一種由氧化鋁(支撐)和厚度為40nm戸氧化鋁(皮層)組成,截留分子量的常用單位是道爾頓(1道爾頓和分子量尺度上的1相等)。
截留的簡(jiǎn)單解釋就是將膜看作一種超岀臨界值的分子不能通過(guò)的篩。舉例來(lái)說(shuō),截留分子量為20000道爾頓的超濾膜就會(huì)將超過(guò)此分子量的分子過(guò)濾掉,而讓分子量明顯小于此值的分子通過(guò)。然而,分子不會(huì)以如此簡(jiǎn)單的方式定性,且過(guò)濾也很少被認(rèn)為是簡(jiǎn)單的篩分。因此, MWCO通常定義為90%被截留住的測(cè)試分子的分子量,該測(cè)試分子一般為球狀。超濾應(yīng)用于 大分子或者分子量在300?2000000之間的聚合物的分離或濃縮,也可應(yīng)用于膠體過(guò)濾。然而, 在一些應(yīng)用實(shí)例中,優(yōu)先使用了超濾膜而不是使用微濾膜,見(jiàn)圖10-12附近的討論。表提供了多種物料和膠體的分子量,以及MWC。與名義孔徑之間的不是太確切的關(guān)系。
超濾過(guò)程中的膜兩側(cè)的壓力差通常比微濾中的要高,但使用中壓力差很少超過(guò)6bar。 圖10-5所示,穩(wěn)態(tài)滲透通量與膜兩側(cè)的壓力差無(wú)關(guān),其原因是“凝膠層”的形成,這將在 10. 4節(jié)詳細(xì)介紹。超濾膜的滲透通量一般小于50L。