膜分離法に関する記述として、誤っているものはどれか。
- ナノろ過法は、逆浸透法よりも操作圧力が高い。
- 限外ろ過法は、水溶性の高分子物質の除去に用いられる。
- 精密ろ過法は、微細な懸濁粒子や細菌などの除去に用いられる。
- スパイラル形の膜モジュールは、封筒状の膜をのり巻き状に巻き込んだものである。
- 電気透析法は、溶解塩類の除去に用いられる。
正解 (1)
解 説
まず、膜分離法の代表例としては以下の4つが挙げられます。
- 精密ろ過法
- 限外ろ過法
- ナノろ過法
- 逆浸透法
これらはいずれも似たようなシステムで、膜(フィルター)を水が通過する際にその膜に不純物を引っ掛けたり吸着させたりすることで、膜よりも後段に進む水をきれいにするというものです。
4つの違いは主に膜に空いている穴(孔といいます)の大きさで、孔径が大きければ粒子などの除去が、孔径が小さければ分子やイオンなどの除去ができます。以下に、それぞれの膜分離法で使用する膜と、その特徴を示します。これらは重要事項として、できるだけ覚えておくことをお勧めします。
- 精密ろ過法：MF膜(精密ろ過膜、Microfiltration Membrane)
数十nm～数μm程度の孔径で、微細な懸濁粒子や細菌などの除去に用いられます。 - 限外ろ過法：UF膜(限外ろ過膜、Ultrafiltration Membrane)
数nm程度の孔径で、水溶性の高分子物質の除去に用いられます。 - ナノろ過法：NF膜(ナノろ過膜、Nanofiltration Membrane)
孔径が約1～2nmとかなり小さく、低分子有機物や金属イオンの回収などに用いられます。 - 逆浸透法：RO膜(逆浸透膜、Reverse Osmosis Membrane)
孔の大きさが極小(目安は1nm以下)であり、海水の淡水化などに用いられます。
ここで選択肢(1)の文章を確認してください。
ナノろ過法と逆浸透法では、逆浸透法のほうが孔径が小さいので、海水中の塩化ナトリウムのような原子レベルで小さいものを除去できますが、その分だけ抵抗が大きいので操作圧力は高くなります。
よって、(1)の記述は反対なので、これが正解となります。
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