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膜分离过程中，所有溶质均被透过液传送到膜表面，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用在膜表面附近浓度升高，这种膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓差极化。料液经过离心机预处理会减弱浓差极化。
膜表面附近浓度升高，增大了膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出形成凝胶层。当分离含有菌体、细胞和其它固形成分的料液时，也会在膜表面形成凝胶层。这种现象称为凝胶极化。
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