孔の開いていない均質膜における気体の透過係数は
(透過流束)=(透過係数)×(透過推進力=圧力差)÷(膜厚み)
で定義される。よって透過係数の代表的単位は[kmol･m/(s･m2･kPa)]である。(分子・分母にmがあるが、各々膜厚みと膜面積の意味があるので、約して[kmol/(s-m-kPa)]とはしない。)
既往の文献における透過係数の単位はまちまちであるが、慣用的に[cm3(STP)･cm/(s･cm2･cmHg)] を使用したものが最も多い。([cm3(STP)]は１気圧、0℃でのガス体積の意味。)この単位では膜分野の先駆者Barrerにちなんで、1×10-10
cm3(STP)･cm/(s･cm2･cmHg)= 1 Barrer(バーラー)とすることも提唱されている。
なお、透過係数には膜厚みが含まれているので、非対称膜などでは定義しにくい。そのため実用的には圧力差あたりの透過流束（透過度）(Pressure normalized flux (permeance))が使用される。単位の例は［cm3(STP)/(s･cm2･cmHg)]である。この場合も最近は 1 GPU = 1×10-6 cm3(STP)/(s･cm2･cmHg) なる新単位が流行している。（SI単位の精神はどこへゆく・・）
Journal of Membrane Science Recommended Units for Key Parameters
J. Membrane Sci., Vol. 232, Issues 1-2, p. II (2004)
使い方：[SIU] x C* = PU, e.g. [50 kmol m-2 s-1] x 2.24x103 = 1.12x105 cm3 (STP) cm-2 s-1
| Parameter | SI 単位 SI Units (SIU) |
換算係数 C* |
実用単位 Practical Units (PU) |
|
| 1 | 透過流束 Flux |
kmol m-2 s-1 | 2.24x103 | cm3 (STP) cm-2 s-1 |
| 2 | 3.60x103 | kmol m-2 hr-1 | ||
| 3 | m3 (STP) m-2 s-1 | 1.00x102 | cm3 (STP) cm-2 s-1 | |
| 4 | 1.61x102 | kmol m-2 hr-1 | ||
| 5 | m3 m-2 s-1 | 1.00x102 | cm3 cm-2 s-1 | |
| 6 | 2.12x106 | gal ft-2 day-1 | ||
| 7 | 3.60x106 | L m-2 h-1 | ||
| 8 | 6.00x103 | mL cm-2 min-1 | ||
| 9 | a1.00x102 | mL cm-2 s-1 | ||
| 10 | kg m-2 s-1 | 7.38x102 | lbm ft-2 hr-1 | |
| 11 | 1.77x104 | lbm ft-2 day-1 | ||
| 12 | 3.60x103 | kg m-2 h-1 | ||
| 13 | 3.60x102 | g cm-2 h-1 | ||
| 14 | 6.00 | g cm-2 min-1 | ||
| 15 | 1.00x10-1 | g cm-2 s-1 | ||
| 16 | 透過係数 Permeability coefficient |
kmol m m-2 s-1 kPa-1 | 2.99x105 | cm3 (STP) cm cm-2 s-1 cm Hg-1 |
| 17 | 2.99x1015 | Barrer | ||
| 18 | 4.98x1017 | cm3 (STP mil (100 in2)-1 day-1 atm-1 | ||
| 19 | m3 (STP) m m-2 s-1 kPa-1 | 1.33x104 | cm3 (STP) cm cm-2 s-1 cm Hg-1 | |
| 20 | 1.33x1014 | Barrer | ||
| 21 | m3 m m-2 s-1 kPa-1 | 3.48x1011 | gal mil ft-2 hr-1 bar-1 | |
| 22 | kg m m-2 s-1 kPa-1 | 2.90x109 | lbm mil ft-2 hr-1 bar-1 | |
| 23 | 圧力差あたりの 透過流束 （透過度） Pressure normalized flux (permeance) |
kmol m-2 s-1 kPa-1 | 2.99x103 | cm3(STP) cm-2 s-1 cm Hg-1 |
| 24 | 3.60x105 | kmol m-2 hr-1 bar-1 | ||
| 25 | m3 (STP) m-2 s-1 kPa-1 | 1.33x102 | cm3(STP) cm-2 s-1 cm Hg-1 | |
| 26 | 1.61x104 | kmol m-2 hr-1 bar-1 | ||
| 27 | m3 m-2 s-1 kPa-1 | 1.33x102 | cm3 cm-2 s-1 cm Hg-1 | |
| 28 | 2.12x108 | gal ft-2 day-1 bar-1 | ||
| 29 | kg m-2 s-1 kPa-1 | 5.08x103 | lbm ft-2 hr-1 psi-1 | |
| 30 | 1.79x106 | lbm ft-2 day-1 atm-1 |
Notes:
1. (SIU)C* = PU, e.g. [50 kmol m-2 s-1] x 2.24x103 = 1.12x105 cm3 (STP) cm-2 s-1
2. An odd, but common US unit of water volume, 1 acre ft = 3.2585x103 gal =
1.2335m3
3. In addition to the above limited number of parameters, fundamental
coefficients should be consistent units with above parameters, e.g. solubility
values
should be reported in units of kmol m-3, diffusivity coefficients should be
reported in units of m2s-1 etc. Consult one of the editors for questions, input
and
suggestions as we move forward to rationalization of the units with SI
standards.