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osmotischen Druckes beobachtet wird. Eine NaCl-Lösung weist z. B. den doppelten
osmotischen Druck auf, den man auf der Basis der molaren Konzentration erwar-
ten könnte. Gleiches wird bei anderen kolligativen Erscheinungen, wie der Siede-
ist daher mit einem die Dissoziation berücksichtigenden Faktor (
C
C
) und bei
nichtvollständiger Dissoziation mit dem osmotischen Koeffizienten f
o
zu versehen.
… D .
C
C
/
f
o
c
R
T
:
(3.14)
Die Größenordnungen osmotischer Drücke mag folgendes Beispiel erläutern: Eine
10%ige Lösung eines Stoffes mit der Molmasse 10 000 g/mol ist nur 0,01-molar
und erzeugt, wenn der gelöste Stoff nicht dissoziiert, einen osmotischen Druck von
ca. 0,25 bar. Eine 10%ige Kochsalzlösung dagegen ergibt bei Annahme vollständi-
ger Dissoziation einen Wert von 83,5 bar.
Zur Kennzeichnung der Abtrennung von gelösten Stoffen wird das Rückhalte-
vermögen benutzt:
(3.15)
c ist hierbei die Konzentration im Permeat, c
o
die Ausgangskonzentration. Ent-
sprechend dem Transportmechanismus durch die Löslichkeitsmembran, der durch
Wasserstoffbrückenbindung zwischen dem Polymer der Membran und den zu trans-
portierenden Teilchen bewirkt wird, werden neben dem H
2
O noch niedermoleku-
lare, nichtdissoziierende Wasserinhaltsstoffe durch die Membran gelassen. Hierzu
gehören z. B. organische Verbindungen mit weniger als vier C-Atomen (Alkohole,
Säuren, Aldehyde, Amine usw.) und gelöste Gase, aber auch Borsäure und nieder-
molekulare Kieselsäure in nichtdissoziierter Form. In erster Näherung kann man
sagen, dass die Abtrennung für Ionen, große Moleküle und natürlich ungelöste
Stoffe gelingt, nicht jedoch für kleine O- bzw. N-haltige organische Moleküle so-
wie undissoziiert vorliegende anorganische Stoffe mit Molmassen unter 100 g/mol.
Dementsprechend liegt das Rückhaltevermögen für (anorganische) Kat- und An-
ionen in der Regel bei
>95
%. Für die nur schwach dissoziierende Borsäure und
niedermolekulare Stoffe findet man dagegen Werte von
<50
%. Gase werden prak-
tisch nicht zurückgehalten (R
<10
%).
Zu beachten ist, dass das Rückhaltevermögen für bestimmte Substanzen z. T.
eine stärkere Abhängigkeit von den konkret vorliegenden Bedingungen aufweist.
So ist z. B. für schwache Säuren oder Basen eine Abhängigkeit vom pH-Wert der
Lösung gegeben, die sich aus der Gleichgewichtslage der betreffenden Reaktion
ableitet, z. B.
R
D .
1
c
=
c
o
/
100
:
B
.
OH
/
3
C
H
2
O
•
B
.
OH
/
4
C
H
C
:
(3.16)
Dementsprechend sollte Borsäure bei höheren pH-Werten besser abtrennbar sein
als bei niedrigen.
Eine weitere Kenngröße zur Charakterisierung der Leistungsfähigkeit von Um-
kehrosmoseanlagen ist die Filtrationsstromdichte des Produktwassers (Permeates).
In vereinfachter Schreibweise lässt sich formulieren:
F
H
2
O
D
A
.
p
…/ :
(3.17)
