由于半透膜对溶质的截留作用,使得从膜表面到原液主体形成溶质的浓度梯度,即形成浓差极化现象。
在错流运行方式下,原液在流道中的流态分为三种,靠近膜面处的为层流层,流道中部的为湍流层,介于层流层与湍流层之间的为过渡层。
在膜两侧压力差的驱动下,部分溶剂透过膜体形成渗透流,溶质被截留并在膜表面积累。整个流道中溶质浓度c 在膜表面的线方向上变化。由于湍流能有效地实现溶质从膜面到主流的反向扩散,湍流层中的溶质浓度 cf可视为均匀。如设膜透过液侧溶质浓度 cp为恒定,则层流层中的溶质浓度c存在一个梯度,并在表面达到蕞高值 cm。所谓浓差极化度β为层流层膜表面溶质浓度cm与湍流层溶质浓度cf之比:β=cm/cf。