Warum steigerte eine Erhöhung des Filtrationsdrucks die Geschwindigkeit, nicht aber die Konzentration der gelösten Stoffe?

Eine Erhöhung des Filtrationsdrucks erhöht die Filtrationsrate, nicht jedoch die Konzentration der gelösten Stoffe, und zwar aus folgenden Gründen:

Druckgesteuerter Fluss :Filtration ist ein druckgesteuerter Prozess, bei dem der ausgeübte Druck die Flüssigkeit durch eine semipermeable Membran drückt. Je höher der Filtrationsdruck, desto größer die Antriebskraft und desto schneller fließt die Flüssigkeit durch die Membran. Dies führt zu einer erhöhten Filtrationsrate.

Konzentrationsunabhängigkeit :Die Konzentration der gelösten Stoffe im Filtrat bleibt unabhängig vom Filtrationsdruck relativ konstant. Dies liegt daran, dass die semipermeable Membran als molekularer Filter fungiert, der Wasser und kleine gelöste Stoffe passieren lässt, während größere gelöste Stoffe und Partikel zurückgehalten werden. Die Konzentration der gelösten Stoffe im Filtrat hängt in erster Linie von den Eigenschaften der Membran und der Zusammensetzung der Zulauflösung ab.

Membraneigenschaften :Die semipermeable Membran verfügt über spezifische Eigenschaften, die ihre Selektivität und Effizienz bei der Trennung gelöster Stoffe bestimmen. Diese Eigenschaften wie Porengröße, Ladung und Oberflächenchemie spielen eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle des Durchgangs gelöster Stoffe. Eine Erhöhung des Filtrationsdrucks verändert die Eigenschaften der Membran oder ihre Fähigkeit, bestimmte gelöste Stoffe zurückzuhalten oder durchzulassen, nicht wesentlich.

Daher kann eine Erhöhung des Filtrationsdrucks zwar die Filtrationsrate durch Überwindung des Strömungswiderstands erhöhen, hat jedoch keinen direkten Einfluss auf die Konzentration der gelösten Stoffe im Filtrat. Die Konzentration der gelösten Stoffe wird hauptsächlich durch die Eigenschaften der Membran und die Zusammensetzung der gelösten Stoffe in der Zufuhrlösung bestimmt.