均相电渗析膜

ICS07.060;23.100.60

CCSJ77

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

`

均相电渗析膜

Homogeneouselectrodialysismembrane

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（征求意见稿）

（本草案完成时间：2023年06月26日）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/TXXXXX—XXXX

均相电渗析膜

1范围

本文件规定了均相电渗析膜的术语和定义、标记和编码、要求、试验方法、检验规则以及标志、包

装、运输和贮存。

本文件适用于均相电渗析膜的研发、生产和管理。

本文件不适用于单价选择性阴膜、单价选择性阳膜、氢离子阻挡阴膜、氢氧根离子阻挡阳膜以及对

特定离子具有选择透过性的特种离子交换膜。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T4456包装用聚乙烯吹塑薄膜

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

GB/T9174一般货物运输包装通用技术条件

GB/T9969工业产品使用说明书总则

GB/T12464普通木箱

GB/T14436工业产品保证文件总则

3术语和定义

GB/T20103—2006界定的术语和定义适用于本文件。为了使用方便，以下重复列出了GB/T20103—

2006中的某些术语和定义。

膜membrane

表面有一定物理或化学特性的薄的屏障物，它使相邻两个流体相之间构成不连续区间并影响流体

中各组分的透过速度。

[来源：GB/T20103—2006，2.1.1]

离子交换膜ionexchangemembrane

对离子具有选择透过性的膜。

[来源：GB/T20103—2006，3.1.1，有修改]

均相离子交换膜homogeneousionexchangemembrane

结构均一、所有功能基团和膜基体以化学键相连且截面均匀一致的离子交换膜。

异相离子交换膜heterogeneousionexchangemembrane

1

GB/TXXXXX—XXXX

膜体由含有活性基团的聚合物（离子交换树脂）粉末和作为粘合材料的线型聚合物混炼而成的离子

交换膜，两种聚合物间无化学键相连。

[来源：GB/T20103—2006，3.1.4，有修改]

电渗析electrodialysis，ED（缩写）

以直流电为推动力，利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过性，使一个水体中的

离子通过膜转移到另一水体中的物质分离过程。

[来源：GB/T20103—2006，3.3.2]

均相电渗析膜homogeneouselectrodialysismembrane

应用于电渗析过程中的均相离子交换膜。

面电阻arearesistance

一定面积膜试样的电阻值。

注：面电阻单位为：Ωcm2。

[来源：GB/T20103—2006，3.1.19]

迁移数transportnumber

某特定离子所迁移的电量占总通电量的比率。

[来源：GB/T20103—2006，3.1.16，有修改]

水的压差渗透系数pressuredifferentialpermeabilitycoefficientofwater

单位时间、单位压差下透过单位膜面积的水的量。

[来源：HY/T166.1—2013，3.4，有修改]

水的浓差渗透系数concentrationdifferentialpermeabilitycoefficientofwater

单位时间、单位浓差下透过单位膜面积的水的量。

溶质的渗析系数dialysiscoefficientofsolute

单位时间、单位浓差下透过单位膜面积的溶质的量。

4标记和编码

标记和编码构成

均相电渗析膜标记和编码由类别代码、型式代码、固定荷电基团代码和系列号四部分组成。各部

分之间以连字符“-”连接。

2

GB/TXXXXX—XXXX

各部分的表述格式为：

ED

系列号

固定荷电基团代码

型式代码

类别代码

类别代码

类别代码以电渗析英文名称的简写ED表示。

型式代码

型式代码表示均相电渗析膜类型的，以大写拉丁字母表示，阳膜为“C”型，阴膜为“A”型。

固定荷电基团代码

固定荷电基团代码以阿拉伯数字表示，具体规定见表1。

表1固定荷电基团代码

基团类别代码

强酸性固定荷负电基团1

强碱性固定荷正电基团2

弱酸性固定荷负电基团3

弱碱性固定荷正电基团4

其他5

系列号

系列号表示相同固定荷电基团的系列产品编号，以阿拉伯数字表示。

示例：

ED-C-1-1表示含有强酸性固定荷负电基团的均相电渗析阳膜系列中的第1种产品。

5要求

外观

均相电渗析膜的外观应平整，无机械损伤，无针孔，无折痕，无油污，无脱网，无杂物。

3

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性能指标

表2均相电渗析膜性能指标

类型

项目通用型a低渗透型

阴膜阳膜阴膜阳膜

厚度相对偏差

＜10＜10

%

面电阻

＜10＜10

Ω·cm2

迁移数＞0.94＞0.96

爆破强度

＞0.05＞0.05

MPa

水的压差渗透系数

-＜100

g/（m2·h·MPa）

水的浓差渗透系数

-＜180

g/（m2·h·mol/L）

溶质的渗析系数

-＜200

mmol/（m2·h·mol/L）

a相比于“通用型”，“低渗透型”均相电渗析膜具有更低的水的压差渗透系数、水的浓差渗透系数、溶质的渗析

系数以及更高的迁移数，更适用于盐分的高倍率浓缩。

6试样方法

试验条件

试验用纯水应符合GB/T6682规定的三级水标准，在25℃±1℃的温度下进行测定。

取样及预处理

取样及预处理过程如下。

a)按照表3的规定进行取样。

b)浸泡在3%NaCl水溶液中24h。

c)取出b）中的试样，再用纯水多次浸泡清洗，直至清洗水的电导率基本不变为止。

表3试样尺寸和数量

试样尺寸试样数量

项目

cm个

厚度相对偏差直径33

面电阻、迁移数直径3.53

爆破强度直径113

水的压差渗透系数直径153

4

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试样尺寸试样数量

项目

cm个

水的浓差渗透系数直径63

溶质的渗析系数直径4.53

外观

外观用目测法检测。

厚度相对偏差

6.4.1测试步骤

厚度相对偏差测试步骤如下。

a)按照表3的规定进行取样，用分度值为0.001mm的螺旋测微器测量每个试样的厚度，一个试

样上取5个测试点，见附录A，5个测试点结果的平均值为该试样的厚度푑。

b)继续按照a）步骤，测试另外2个试样，3个试样的平均厚度为该膜的平均厚度푑̅。

6.4.2结果计算

厚度相对偏差按式（1）计算：

푑−푑̅

휂=×100·········································································(1)

푑̅

式中：

휂——试样的厚度相对偏差，%；

푑——试样的厚度，单位为毫米（mm）；

푑̅——试样的平均厚度，单位为毫米（mm）。

取3个试样厚度相对偏差的绝对值的算术平均值作为该膜的厚度相对偏差。

面电阻、迁移数

6.5.1仪器设备及材料

仪器设备及材料如下。

a)电化学性能测试池，见附录B。

b)蠕动泵。

c)测试仪器：电化学工作站（能够输出50mA直流电流以及记录直流电压），或者直流稳压电

源（能够输出50mA直流电流）和万用表（记录直流电压）。

d)测试溶液：浓度为0.1mol/kgNaCl和0.5mol/kgNaCl。

6.5.2面电阻测试步骤

面电阻测试步骤如下。

a)按照表3的规定进行取样，将试样放置于膜夹具中，插入测试池内，固定膜夹具两侧的参考电

极，使参考电极的尖端位于试样的中心，并距离试样中心不超过2mm。

b)开启蠕动泵，向测试池的4个隔室通入0.5mol/kgNaCl测试溶液，测试溶液的流量均为30

mL/min。

c)开启电化学工作站或直流稳压电源，通过工作电极施加50mA直流电流I。

5

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d)通过电化学工作站或万用表读取两参考电极之间的电位差퐸1。

e)膜夹具不放置试样，重复b）～d）步骤，读取两参考电极之间的电位差퐸01。

f)继续按照a）～e）步骤，测试另外2个试样。

6.5.3迁移数测试步骤

迁移数测试步骤如下。

a)按照表3的规定进行取样，将试样放置于膜夹具中，插入测试池内，固定膜夹具两侧的参考电

极，使参考电极的尖端位于试样的中心，并距离试样中心不超过2mm。

b)开启蠕动泵，向测试池的隔室A中通入0.5mol/kgNaCl测试溶液，向测试池的隔室B通入

0.1mol/kgNaCl测试溶液，测试溶液的流量均为30mL/min；隔室C和隔室D不通入测试溶

液。

c)不施加电流，通过电化学工作站或万用表读取两参考电极之间的电位差퐸2。

d)膜夹具不放试样，重复a）～c）步骤，其中步骤b）测试池的隔室A和隔室B均通入0.5mol/kg

NaCl测试溶液，读取两参考电极之间的电位差퐸02。

e)继续按照b）～e）步骤，测试另外2个试样。

6.5.4结果计算

6.5.4.1面电阻

面电阻按公式（2）计算：

퐸−퐸

푅=101푆··········································································(2)

퐼1

式中：

푅——试样的面电阻，单位为欧姆平方厘米（Ω·cm2）；

퐸1——膜夹具放置试样时两参考电极之间的电位差，单位为毫伏（mV）；

퐸01——膜夹具未放置试样时两参考电极之间的电位差，单位为毫伏（mV）；

퐼——施加的直流电流，单位为毫安（mA），本试验中为50mA；

2

푆1——试样面积，即有效直径为3cm圆的面积，单位为平方厘米（cm）。

取3个试样面电阻的算术平均值作为该膜的面电阻。

6.5.4.2迁移数

迁移数按公式（3）计算：

퐸−퐸

|202|+1

푡=퐸0··········································································(3)

2

式中：

푡——试样的迁移数；

퐸2——放置试样时两参考电极的电位差，单位为毫伏（mV）；

퐸02——未放置试样时两参考电极的电位差，单位为毫伏（mV）；

퐸0——标准电位差，单位为毫伏（mV）。

6

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其中，퐸0按公式（4）计算：

푅푇훾1푐1

퐸0=푙푛·········································································(4)

퐹훾2푐2

式中：

푅——气体常数8.314，单位为焦耳每摩尔开尔文（J/（mol·K））；

T——溶液的绝对温度，单位为开尔文（K）；

퐹——法拉第常数96485，单位为库仑每摩尔（C/mol）；

훾1——0.5mol/kgNaCl溶液的活度因子，本试验中为0.681；

푐1——隔室A的NaCl溶液浓度，单位为摩尔每千克（mol/kg），本试验中为0.5mol/kg；

훾2——0.1mol/kgNaCl溶液的活度因子，本实验中为0.779；

푐2——隔室B的NaCl溶液浓度，单位为摩尔每千克（mol/kg），本试验中为0.1mol/kg；

本实验中퐸0计算为37.89mV。

取3个试样迁移数的算术平均值作为该膜的迁移数。

爆破强度

6.6.1仪器设备

仪器设备如下。

a)爆破强度测试池，见附录C。

b)压力表：精度为1.0kPa。

6.6.2测试步骤

爆破强度测试步骤如下。

a)按照表3的规定进行取样，将试样平铺放在测试池A槽与B槽之间，卡箍锁紧。

b)打开A槽顶盖，向A槽注入纯水，水液面与A槽口平齐，卡箍锁紧。

c)缓慢调节进气阀，向测试池A槽缓慢通入压缩空气，当测试池A槽内压力增大到一定程度时，

试样突然破裂，A槽的水快速流入到B槽中，试样破裂前压力表最大的压力值即为爆破强度。

d)继续按照a）～c）步骤，测试另外2个试样。

取3个试样爆破强度的算术平均值作为该膜的爆破强度。

水的压差渗透系数

6.7.1试验仪器

仪器设备如下。

a)烧杯：量程为100mL。

b)压差渗透系数测试池，见附录D。

c)压力表：精度为0.1MPa。

d)天平：精度为0.1g。

e)秒表：精度为0.1s。

6.7.2试验步骤

7

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水的压差渗透系数测试步骤如下。

a)按照表3的规定进行取样，关闭压差渗透测试池的B槽出水阀，然后注满纯水。

b)在B槽内放入多孔支撑架，在多孔支撑架上平铺放置试样，盖上A槽，试样将夹在A、B两

个槽之间。

c)将A、B两个槽锁紧至不漏液。

d)将压缩空气管路与装满水的水罐连接，装满水的水罐与A槽进气口连接，打开进气阀，调节

进气阀加压，使压力表的压力为0.2MPa，水罐的水通入到A槽内，然后打开A槽上方的排

气阀，排掉槽内气泡，然后关闭A槽排气阀。

e)继续调节进气阀加压，使压力表的压力为0.4MPa±0.02MPa。

f)打开B槽出水阀，1h后取一只洁净的空烧杯，称取质量푚0，放到B槽出水口下方接取压差

渗透水，每隔1h称取一次烧杯和压差渗透水的总质量푚1，一共取6次。

g)继续按照a）～f）步骤，测试另外2个试样。

6.7.3结果计算

6.7.3.1压差渗透水的质量

压差渗透水的质量按公式（5）计算：

푚=푚1−푚0·········································································(5)

式中：

푚——压差渗透水的质量，单位为克（g）；

푚0——空烧杯的质量，单位为克（g）；

푚1——烧杯和压差渗透水的总质量，单位为克（g）。

6.7.3.2水的压差渗透率

压差渗透水的质量푚与时间푡进行直线拟合（푚=푘1푡+b），该拟合直线的斜率푘1即为水的压差渗透率

（单位：g/h）。

6.7.3.3水的压差渗透系数

水的压差渗透系数按公式（6）计算：

푘1

퐾푝=··············································································(6)

푆2푃

式中：

2

퐾푝——水的压差渗透系数，单位为克每平方米小时兆帕（g/（m·h·MPa））；

푘1——水的压差渗透率，单位为克每小时（g/h）；

2

푆2——试样面积，即有效直径为13cm圆的面积，单位为平方米（m）；

푃——测试压力，单位为兆帕（MPa），本实验中为0.4MPa。

取3个试样水的压差渗透系数的算术平均值作为该膜的水的压差渗透系数。

水的浓差渗透系数

8

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6.8.1仪器设备及材料

仪器设备及材料如下。

a)浓差渗透系数测试池，见附录E。

b)秒表：精度为0.1s。

c)刻度管：精度为0.1mL；量程为1.0mL。

d)测试溶液：浓度为1.0mol/LNaCl。

6.8.2测试步骤

水的浓差渗透系数测试步骤如下。

a)按照表3的规定进行取样，将试样放置于浓差渗透系数测试池中，封闭两个槽。

b)打开A槽进液阀，向A槽中注满测试溶液1.0mol/LNaCl；同时打开B槽进水阀，向B槽中

注满纯水，调节A进液阀和B槽进水阀，排出A、B槽中的气泡。

c)通过进液阀调节A槽上方的刻度管中测试溶液的液位到0.1mL，待刻度管内测试溶液液位连

续上升后，读取t=0时刻度管的液位值푉0，每隔10min读取一次t时刻刻度管的液位值푉1，一

共取6次。

d)继续按照a）～c）步骤，测试另外2个试样。

6.8.3结果计算

6.8.3.1浓差渗透水的质量

浓差渗透水的体积按公式（7）计算：

푉=푉1−푉0···········································································(7)

式中：

V——浓差渗透水的体积，单位为毫升（mL）；

푉0——t=0时刻度管的液位值，单位为毫升（mL）；

푉1——t时刻刻度管的液位值，单位为毫升（mL）。

浓差渗透水的质量按公式（8）计算：

푚2=푉휌··············································································(8)

式中：

푚2——浓差渗透水的质量，单位为克（g）；

휌——水的密度，单位为克每毫升（g/mL），本实验中为1g/mL。

6.8.3.2水的浓差渗透率

浓差渗透水的质量푚与时间푡进行直线拟合（푚=푘2푡+푏），该拟合直线的斜率푘2即为水的浓差渗透

率（单位：g/h）。

6.8.3.3水的浓差渗透系数

水的浓差渗透系数按公式（9）计算：

9

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푘2

퐾푤=·······································································(9)

푆3(푐퐴−푐퐵)

式中：

2

퐾푤——水的浓差渗透系数，单位为克每平方米小时摩尔每升（g/（m·h·mol/L））；

푘2——水的浓差渗透率，单位为克每小时（g/h）；

2

푆3——试样面积，即有效直径为4cm圆的面积，单位为平方米（m）；

푐퐴——A槽内测试溶液氯化钠的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；

푐퐵——B槽内水的浓度，单位为摩尔每升（mol/L），本实验中为0mol/L。

取3个试样水的浓差渗透系数算术平均值作为该膜的水的浓差渗透系数。

溶质的渗析系数

6.9.1仪器设备及材料

仪器设备及材料如下。

a)电导率仪：精度为1µS/cm。

b)渗析系数测试池，见附录F。

c)秒表：精度为0.1s。

d)测试溶液：浓度为3.0mol/LNaCl。

6.9.2试验步骤

a)按照表3的规定进行取样，将试样夹于A槽与B槽的中间，并用橡胶圈密封，见附录F。

b)取测试溶液3.0mol/LNaCl100mL，倒入A槽内；再取纯水100mL，倒入B槽内。

c)开启搅拌，计时开始，每隔10min测量一次B槽中的电导率值σ，一共测量6次。

d)继续按照a）～c）步骤，测试另外2个试样。

6.9.3结果计算

6.9.3.1溶质的渗析率

根据电导率与溶质质量体积浓度的换算关系得出t时刻的浓度푑푡（单位：mg/L），对溶质质量体

积浓度与时间푡进行直线拟合（푑푡=푘3푡+푏），该拟合直线的斜率푘3即为溶质的渗析率（单位：mg/

（L·h））。

6.9.3.2溶质的渗析系数

溶质的渗析系数按公式（10）计算：

푘3푉

퐾푠=······································································(10)

푀푆4(푐퐴−푐퐵)

式中：

2

퐾푠——溶质的渗析系数，单位为毫摩尔每平方米小时摩尔每升（mmol/（m·h·mol/L）；

푘3——溶质的渗析率，单位为毫克每千克小时（mg/（L·h））；

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푉——B槽纯水的体积，单位为升（L），本实验中为0.1L；

푀——溶质氯化钠的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol），本实验中为58.44g/mol；

2

푆4——试样面积，即有效直径为2.5cm圆的面积，单位为平方米（m）。

取3个试样溶质的渗析系数的算术平均值作为该膜的溶质的渗析系数数。

7检验规则

检验分类

检验分为出厂检验和型式检验。

组批规则

以同一批次原料，按同一生产工艺生产出来的产品组成一个检验批。

出厂检验

7.3.1抽样方法

抽样检验同一批次的膜，从前端、中端及末端各取1份1m长的膜片，作为测试膜样品。

7.3.2检验项目

每批均相电渗析膜均应进行出厂检验，检验合格方可出厂。出厂检验项目按表3规定进行。

表4出厂检验

序号检验项目要求章条号试验方法章条号

1外观5.15.3

2厚度偏差5.26.4

3面电阻5.26.5

4迁移数5.26.5

5爆破强度5.26.6

6水的压差渗透系数5.26.7

7水的浓差渗透系数5.26.8

8溶质的渗析系数5.26.9

型式检验

7.4.1型式检验条件

在下列情况之一时，应进行型式检验：

a)正常生产1年时；

b)原料或工艺有改变时；

c)新产品定型鉴定或老产品转产鉴定时；

d)停产半年以上，恢复生产时；

e)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

11

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7.4.2抽样方法

同7.3.1

7.4.3检验项目

型式检验项目与出厂检验项目相同，至少连续检验3批。

判定规则

检验各项目结果全部符合本标准要求，则判定该批产品合格。检验各项目结果中如有不合格项，从

原批产品中加倍抽取样品，对不合格项目进行复检，如仍有不合格项，则判定该批产品不合格。

8标志、包装、运输和贮存

标志

标志内容包括：

a)产品名称、型号；

b)商标、产品编号；

c)生产日期；

d)生产企业名称和地址；

e)产品的执行标准编号。

包装

采用聚乙烯薄膜作内包装，应符合GB/T4456的规定，薄膜内加入一定量的3%氯化钠溶液作保

护液。采用木箱作为外包装，应符合GB/T12464的规定。包装箱内应附带装箱单、检验合格证、使用

说明书等文件，检验合格证的编写应符合GB/T14436的规定，使用说明书的编写应符合GB/T9969

的规定。

运输

均相电渗析膜的运输应符合GB/T9174的规定。运输、装卸过程不应受到剧烈的撞击、颠簸、投

掷和重压。

贮存

产品应贮存在干净、通风、干燥的空间内，温度在0℃～40℃，应远离热源、火源和化学药品，不

应与溶剂、具有氧化性或还原性的物品一同存放。

12

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A

A

附录A

（资料性）

厚度相对偏差测试点分布图

A.1厚度相对偏差测试点分布图，见图A.1。

1

标引序号说明：

1——均相电渗析膜测试点；

图A.1厚度相对偏差测试点分布图

13

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B

B

附录B

（资料性）

电化学性能测试池示意图

B.1电化学性能测试池示意图，见图B.1。

212

3333

44

55

66

66

CA7BD

标引序号说明：

1——膜夹具，见图B.2；

2——参考电极（测量电压）；

3——溶液出口；

4——极膜；

5——工作电极（施加电流）；

6——溶液进口；

7——均相电渗析膜；

A——隔室；

B——隔室；

C——正极室；

D——负极室。

图B.1电化学性能测试池示意图

14

GB/TXXXXX—XXXX

B.2膜夹具的示意图，见图B.2。

1

标引序号说明：

1——均相电渗析膜。

图B.2膜夹具的示意图

15

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C

C

附录C

（资料性）

爆破强度测试池示意图

C.1爆破强度测试池示意图，见图C.1。

压缩空气

1

2

3

4

5

6

标引序号说明：

1——进气阀；

2——压力表；

3——A槽顶盖；

4——A槽；

5——均相电渗析膜，有效直径8.0cm；

6——B槽。

图C.1爆破强度测试池示意图

16

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D

D

附录D

（资料性）

水的压差渗透系数测试池示意图

D.1水的压差渗透系数测试池示意图，见图D.1。

23

5

1

4

压缩空气6

7

8

9

标引序号说明：

1——进气阀；

2——水罐；

3——A槽进水阀；

4——A槽排气阀；

5——压力表；

6——A槽；

7——均相电渗析膜；

8——B槽出水阀；

9——B槽。

图D.1水的压差渗透系数测试装置示意图

17

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E

E

附录E

（资料性）

水的浓差渗透系数测试池示意图

E.1水的浓差渗透系数测试池示意图，见图E.1。

1

234

65

7

标引序号说明：

1——刻度管

2——A槽；

3——B槽排气孔；

4——B槽；

5——进水阀；

6——进液阀；

7——均相电渗析膜。

图E.1水的浓差渗透系数测试池示意图

18

GB/TXXXXX—XXXX

F

F

附录F

（资料性）

溶质的渗析系数测试池示意图

F.1溶质的渗析系数测试池示意图，见图F.1。

212

34

标引序号说明：

1——均相电渗析膜；

2——搅拌器；

3——A槽；

4——B槽。

图F.1溶质的渗析系数测试池示意图