Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 130. Sayı (Mayıs 2019)

suvecevre.com 53 05 / 2019 • SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ MAKALE Tersinir olmayan proseslerin termodinamik modeli, solvent (su) ve çözünen bir madde içeren bir çözeltiye uygu- lanabilmektedir (Spiegler ve Kedem, 1966). Bu durumda, mekanizma, üç tane katsayı ile ifade edilmektedir. Bunlar, solvent geçirimliliği (L), çözünen madde geçirimliliği ( s ) ve geri dönüşüm katsayısı ( w ) şeklindedir. Suyun, solvent (indeks, s) ve çözünen bir maddenin (indeks, ç) kullanıldığı çözeltinin entropi üretimi, birleştirilmiş sürücü kuvvetleri ile çarpılarak, su ve çözünen madde akımlarının toplamı ile belirlenebilmektedir. Burada, suyun kimyasal potansiyel farklılığı için, ifadesi ve çözünmüş maddenin kimyasal potansiyel farklılığı için ise, Buna göre, toplam entropideki artış için, denklemleri elde edilmiştir. Bu denklemde, sağ taraftaki ilk ifade toplam akıyı (Jt) ve ikinci ifade ise difüzyon ile oluşan akıyı (Jd) temsil etmektedir. Böylece, kaybolma faktörü ( f ), ile ifade edilmiştir. Uygulanan kuvvet ve osmotik basınca dayalı toplam ve difüzyon akı değerleri, şeklinde bulunmuştur. Ortamda sadece saf su (∆ p =0 ) olduğu durumda akı değeri ise veya ile ifade edilebilir. Burada, L11, membranın su geçirim- lilik katsayısını göstermektedir. Genellikle, L p ile sembolize edilmektedir. Herhangi bir basınç uygulanmadığı halde (∆P=0 ) ise veya elde edilmektedir. Burada, L22, osmotik geçirimlilik kat- sayısı veya çözünen madde geçirimlilik katsayısı ( w ) olarak adlandırılmaktadır. Üçüncü parametre s ise geri dönüşüm katsayısını ifade etmektedir. Kararlı durumda, toplam akı (J t =0) oluşmuyor ise Denklem 4.32, veya halini almaktadır (Mulder, 1996). Denklem 4.38’de hidrodinamik basınç farklılığı, osmotik basınç farklılığına eşit ise, L11=L12 olmakta ve bu durum, çözünen bütün maddelerin membrandan geri çevrildiği, membranın tamamen yarı geçirgen olduğu anlamına gelmektedir. Fakat, membranlar tamamen yarı geçirgen değildir ve L12 /L11, geri dönüşüm katsayısı ( s ) olarak tanımlanmaktadır. s , membranın seçiciliğinin bir ölçüsü olup, 0 ile 1 arasında değişmektedir. s =1 ise ideal membran ve çözünen madde transferi yoktur. s <1 ise tamamen yarı geçirgen değil, bir miktar çözü- nen madde geçişi söz konusudur. s =0 ise membran tamamen geçirgendir. Denklem 4.40, denklem 4.34 ve 4.35’te yerine yazılırsa, toplam akı, Jt ve çözünen madde akısı, Jç,