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Determination of Transport Parameters of Synthetic Membranes by Hyperfiltration Experiments Part I: Derivation of Transport Relationship from the Linear Relations of Thermodynamics of Irreversible Processes

MPS-Authors
/persons/resource/persons258593

Pusch,  Wolfgang
Department of Physical Chemistry, Max Planck Institute of Biophysics, Max Planck Society;

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Pusch, W. (1977). Determination of Transport Parameters of Synthetic Membranes by Hyperfiltration Experiments Part I: Derivation of Transport Relationship from the Linear Relations of Thermodynamics of Irreversible Processes. Berichte der Bunsen-Gesellschaft, 81(3), 269-276. doi:10.1002/bbpc.19770810306.


Cite as: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0008-6DF4-B
Abstract
Using the linear phenomenological relationships of the thermodynamics of irreversible processes, a linear relationship between the reciprocal solute rejection, 1/r, and the reciprocal volume flux, 1/q, in hyperfiltration is derived. The linear 1/r versus 1/q relationship is proved to be in agreement with experimental findings obtained from hyperfiltration experiments with NaCl solutions of different NaCl concentrations, using several synthetic membranes. As a byproduct a relationship is obtained between the asymptotic solute rejection, rα, and the reflection coefficient, Σ, of the membrane which shows that rα can be larger than Σ depending on the choice of the mean solute concentration, c. Furthermore, already existing theoretical descriptions of transport across synthetic membranes in hyperfiltration are compiled and critically contrasted.

Mit Hilfe der linearen Beziehungen der Thermodynamik irreversibler Prozesse wird eine lineare Beziehung zwischen dem reziproken Salzrückhaltevermögen, 1/r, und dem reziproken spezifischen Volumenfluß, 1/q, für die Hyperfiltration abgeleitet. Die lineare Beziehung zwischen 1/r und 1/q wird durch Hyperfiltrationsexperimente mit NaCl‐Lösungen verschiedener NaCl‐Konzentration unter Benutzung verschiedener synthetischer Membranen experimentell bestätigt. Als Nebenergebnis folgt eine Beziehung zwischen dem asymptotischen Rückhaltevermögen, rα, und dem Reflektionskoeffizienten, Σ der Membran, aus der hervorgeht, daß rα durchaus größer als Σ sein kann, und zwar wird der Zusammenhang zwichen rα und Σ durch die Wahl der mittleren Salzkonzentration, ĉ, festgelegt. Im Anschluß an die Ableitung der linearen Beziehung zwischen 1/r und 1/q werden die bereits existierenden theoretischen Beschreibungen des Transportes durch synthetische Membranen in Hyperfiltrationsexperimenten zusammengestellt und kritisch verglichen.