Membrană artificială
O membrană artificială , numită și membrană sintetică , este o membrană pregătită pentru separarea elementelor în laborator și în industrie . Partea sa activă, care permite transportul selectiv al materialului, constă de obicei din polimeri (de exemplu polisulfonă , polietersulfonă , acetat de celuloză , poliamidă sau poliacrilonitril ) sau material anorganic (de exemplu alumină , sticlă borosilicată sau oțel zirconiu ). O membrană poate conține piese auxiliare pentru susținere mecanică, drenaj, patch-uri etc. Comparativ cu filtrarea obișnuită, filtrarea cu membrană permite reținerea particulelor mult mai mici (de exemplu bacterii, molecule și ioni).
Pregătirea membranelor
Membranele pot fi preparate sub formă de foi plate, tuburi, capilare și fibre goale. Metodele de preparare a membranelor artificiale sunt:
- prin sinterizare
- prin precipitare prin evaporare
- prin precipitații termice
- prin întinderea dintr-un film de polimer
- prin extracție
- pe cale electrochimică (cu procesul electrochimic numit gravare )
După preparare, membranele pot fi asamblate în:
- sisteme de plăci și cadre ( placă și cadru , cu dispunere similară cu presa de filtrare )
- module cu membrană de curgere spirală
- module cu membrană din fibră goală : în tuburi sau fibre cu diametrul de 0,25 ÷ 2,5 mm , asamblate împreună pentru a forma modulul într-o configurație rectilinie sau în formă de U.
- module cu membrană tubulară : cu tuburi cu un diametru mai mare de 3 mm, asamblate în general în geometrii învelișului și tubului [1] .
Materiale utilizate
Membranele artificiale sunt realizate cu polimeri organici sau cu material anorganic. Iată câteva materiale utilizate:
- Polimeri organici
- Polisulfonă (PS)
- Polietersulfonă (PES)
- Acetat de celuloză (CA)
- Poliamidă (PA)
- Polivinildefluorură (PVDF)
- Poliacrilonitril (PAN)
- Materiale anorganice
- Alumina gamma
- Alfa alumină
- Sticlă borosilicată
Aplicații
Membranele sunt utilizate într-un spectru larg de operații, cum ar fi microfiltrarea , ultrafiltrarea , nanofiltrarea , osmoza inversă , pervaporarea (îndepărtarea componentelor volatile din non-volatile), concentrația (îndepărtarea unui solvent dintr-un solut), separarea gazelor , dializa , electrodializa și cromatografie . [2] Aplicațiile depind de tipul de funcționalitate încorporat în membrană, care poate fi bazat pe excluderea dimensiunii, afinitate chimică sau electrostatice .
Aplicațiile tipice în care au fost utilizate membrane sunt de purificare a apei , îndepărtarea microorganismelor din produsele lactate , apa desalinizare , gaze naturale dehidrogenare , hemodializa sau ca o componentă a celulelor de combustie .
Notă
- ^ Geometria carcasei și tuburilor este cea utilizată de schimbătoarele de căldură a carcasei și tuburilor .
- ^ Sisteme de filtrare cu membrană - serpentină polimerice membrane ceramice Filed 28 martie 2009 în Internet Archive .
Bibliografie
- (EN) Robert Perry , Don W. Green, Perry's Chemical Engineers 'Handbook , ediția a VIII-a, McGraw-Hill, 2007, ISBN 0-07-142294-3 .
- ( EN ) Warren McCabe, Julian Smith, Peter Harriott, Unit Operations In Chemical Engineering , ediția a 6-a, Tata Mcgraw Hill Publishers, 2005, pp. 857-901, ISBN 0-07-060082-1 .
- ( EN ) João G. Crespo, Karl W. Böddeker, Procese de membrană în separare și purificare , Springer, 1994, ISBN 0-7923-2929-5 .
Elemente conexe
- Membrană semi-permeabilă
- Membrană ceramică
- Filtrare (chimică)
- Echipamente chimice
- Procesul membranei
- Distilarea membranei
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe membrană artificială
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 7648 · LCCN (EN) sh85083476 |
|---|
