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膜的渗透性能与截留效应测定方法

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:膜的渗透性能通常采用渗透通量来描述,截留效应用标准溶质截留率和截留相对分子质量来描述。通过测定截留率可以估算膜孔径大小,评价膜的分离性能。常用的测定膜截留率的标准物质包括线性聚合物与球形蛋白质两大类。截留相对分子质量通常是指在常温和规定的压力差下,膜对某一已知相对分子质量物质的截留率不少于90%时,把该物质的相对分子质量值定义为该膜的截留相对分子质量。该试剂有效期为半年。

膜的渗透性能与截留效应测定方法

膜的渗透性能通常采用渗透通量来描述,截留效应用标准溶质截留率和截留相对分子质量来描述。

(一)渗透通量

渗透通量指在一定流速、温度、压力下,单位时间内通过单位膜面积的溶液体积流量。其测试装置示意图如图2-19所示,其计算公式如下:

式中:J——纯水通量,L/m2·h;

V——透过液的体积,L;

A——膜的有效面积,m2

t——测试时间,h。

图2-19 膜性能测试装置

1—原液槽 2—隔膜泵 3—压力表 4—膜池 5—透过液槽 6—阀门

(二)截留率与截留相对分子质量

膜的截留率是指溶液经超滤处理后,被膜截留的溶质量占溶液中该溶质总量的百分率。其测试装置示意图如图2-20所示,其计算公式如下:

式中:R——截留率,%;(www.xing528.com)

C1——原液中的溶质浓度,mg/L;

C2——透过液中的溶质浓度,mg/L。

通过测定截留率可以估算膜孔径大小,评价膜的分离性能。常用的测定膜截留率的标准物质包括线性聚合物(聚乙二醇)与球形蛋白质两大类。

截留相对分子质量通常是指在常温和规定的压力差下,膜对某一已知相对分子质量物质的截留率不少于90%时,把该物质的相对分子质量值定义为该膜的截留相对分子质量。截留相对分子质量常用来表征膜的分离能力。

1.聚乙二醇含量测定 聚乙二醇与Dragendoff试剂可以生成桔红色的络合物,用分光光度法测试溶液中聚乙二醇含量,其含量测定方法如下:

①Dragendoff试剂的配制。

A液:准确称取0.800g次硝酸铋置于50mL容量瓶中,加入10mL冰乙酸,加水稀释至刻度。

B液:准确称取20.000g碘化钾,置于50mL棕色容量瓶中,加水稀释至刻度。

Dragendoff试剂:量取A液、B液各5mL,40mL冰醋酸置于100mL棕色容量瓶中,加水稀释至刻度。该试剂有效期为半年。

②乙酸—乙酸钠缓冲液的配制。量取0.2M乙酸钠溶液590mL及0.2M冰乙酸溶液410mL置于1000mL容量瓶中,配制成pH=4.8的乙酸—乙酸钠缓冲液。

将聚乙二醇配制成浓度为5g/L的溶液,在0.1MPa及常温条件下,通过超滤装置运转20min后,收取透过液。原液(稀释200倍)与透过液分别在波长510nm下,测定其吸光度,每个试样同时取两个样品进行平行实验,以其测试值的平均值作为测试结果。

2.蛋白质含量测定 配制不同相对分子质量的蛋白质溶液,分别用紫外分光光度法测试料液与透过液中的蛋白质浓度,计算出超滤装置对不同相对分子质量蛋白质的截留率,常用蛋白类标准物质如表2-6所示。

表2-6 常用蛋白类标准物质

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