Мікрофільтрація на відміну від ультрафільтрації - Довідник хіміка 21
Хімія та хімічна технологія
Мікрофільтрація на відміну від ультрафільтрації
Зворотний осмос застосовується, коли потрібно відокремити від розчинника низькомолекулярні розчинені речовини, такі як неорганічні солі або органічні молекули, наприклад, глюкозу. Відмінність від мікрофільтрації та ультрафільтрації визначається розміром розчинених частинок. Отже, потрібні щільніші мембрани, які мають набагато більший гідродинамічний опір. Такі малі молекули розчиненої речовини вільно проходитимуть через ультрафільтраційні мембрани. Дійсно, мембрани для зворотного осмосу можуть розглядатися як проміжні між типом мембран з відкритими порами (мікрофільтраційно-ультрафільтраційними) і щільними непо-[c.297]
Баромембранні процеси (зворотний осмос, ультрафільтрація, мікрофільтрація) обумовлені градієнтом тиску по товщині мембран, осн. полімерних і використовуються для поділу розчинів і колоїдних систем при 5-30 °С. Перші два процеси принципово відрізняються від звичайного фільтрування. Якщо за нього продукт відкладається як кристаллич. або аморфного осаду на пов-сті фільтра, то при зворотному осмосі н ультрафільтрації утворюються два розчини, один нз яких брало збагачений розчиненим в-вом. У цих процесах накопичення даного в-ва у пов-сті мембрани неприпустимо, т.к. призводить до зниження селективності та проникності мембрани (про різницю між мікрофільтрацією і фільтруванням див. нижче).[c.24]
Мікрофільтрація (мембранна фільтрація)-поділ колоїдних систем та освітлення розчинів відокремленням від них зважених мікрочастинок. Процес займає проміжне положення (без різко виражених меж) між ультрафільтрацією та фільтруванням, проводиться під тиском 0,01-0,1МПа і відрізняється від ін. баромембранних процесів, що здійснюються без фазових перетворень, можливістю утворення на пов-сті мембрани твердої фази (осада солей). Розміри мікрочастинок і пір проникних перегородок ідентичні (0,1 -10 мкм). Поряд із полімерними мембранами для мікрофільтрації перспективні також ядерні фільтри.[c.25]
На відміну від процесів мікрофільтрації ультрафільтрація може супроводжуватися адсорбцією розчинених речовин на поверхні пір мембрани і навіть міжмолекулярною взаємодією. Усе це значною мірою ускладнює розрахунок процесів ультрафільтрації.[c.518]
Мембранні способи засновані на розділенні емульсій шляхом їх продавлювання (фільтрування) через напівпроникні мембрани, що пропускають воду і затримують (повністю або частково) розчинені та емульговані частинки. Відомі три методи мембранного поділу - ультрафільтрація, зворотний осмос (гіперфільтрація) та мікрофільтрація. Методи мають між собою багато спільного (матеріал мембрани, конструкція установок, схема поділу), а відрізняються пористістю мембран та механізмом процесу.[c.187]
Існують і інші процеси, в яких використовуються мембрани, наприклад електродіаліз, ультрафільтрація, мікрофільтрація та зворотний осмос. Однак для отримання клітин та їх метаболітів найкраще використовувати саме діаліз, оскільки на відміну від інших методів діалізу відбувається найменше засмічення мембрани. При культивуванні з діалізом між культуральною камерою та судиною з рідиною поміщають мембрану. Для підвищення ефективності такого способу культивування об'єм діалізної рідини повинен бути значно більшим за об'єм діалізованої культури, або діалізну рідину слід змінювати.[c.417]
У той час як мікрофільтрація,ультрафільтрація та зворотний осмос — більш-менш подібні процеси, газорозділ, первапорація та діаліз досить сильно відрізняються один від одного. Основна загальна властивість останніх трьох процесів - використання непористих мембран. Зауважимо, що термін непористий не несе інформації про проникність. У гол. II було показано, що проникність газу через високоеластичний або склоподібний матеріал може відрізнятись більш ніж на п'ять порядків, хоча обидва матеріали відносяться до непористих. Така велика різниця пов'язана з особливостями сегментальної рухливості, що у склоподібному стані надзвичайно утруднена. Присутність кристалітів може додатково знижувати рухливість сегментів. Присутність низькомолекулярних пенетрантів, як правило, збільшує сегментальну рухливість та рухливість ланцюгів. Зі збільшенням концентрації пенетрантів (газу або рідини) усередині полімерної мембрани зростає рухливість ланцюгів і, як наслідок, збільшується проникність (або коефіцієнт дифузії). Концентрація пенетранта всередині полімерної мембрани визначається здебільшого спорідненістю між пенетрантом та полімером.[c.308]
НИМ осмосом ілюструється рис. 13.2. Ми неодноразово вказували, що ультрафільтрація по суті не відрізняється від мікрофільтрації, за винятком того, що при цьому затримуються не колоїдні частинки, а макромолекули з молекулярними масами від 1000 до 1 ТОВ ТОВ.[c.350]
Від мікрофільтрації ультрафільтрація відрізняється меншим розміром частинок, що відокремлюються, і великим гідростатичним тиском.[c.118]
Ультрафільтрація відрізняється від тангентальної фільтрації (або мікрофільтрації), коли частки затримуються в суспензії, навіть частинки дуже малих розмірів (0,1 —10 мкм), але з розчинні молекули. Привикористання тангентальної фільтрації режим обробки може змінюватися в напрямку ультрафільтрації, якщо скупчення частинок на поверхні фільтруючого середовища утворює другу, напівпроникну мембрану[c.442]
У зворотному осмосі використовуються тиски від 20 до 100 бар, тобто набагато вищі, ніж при ультрафільтрації. На противагу ультрафільтрації та мікрофільтрації вибір матеріалу мембрани для зворотного осмосу прямо (через константи А та В) впливає на ефективність поділу (рівняння VI-27). Просто кажучи, це означає, що для досягнення ефективного поділу необхідно, щоб константа А була б по можливості велика, а константа В — по можливості мала. Іншими словами, мембрана (матеріал) повинна мати високу спорідненість до розчинника (головним чином до води) та низьку спорідненість до розчиненого компонента. Сказане підкреслює, що вибір матеріалу мембрани зворотного осмосу стає надзвичайно вгокним, оскільки властивості матеріалу визначають характеристичні властивості мембрани. Тут виразно проявляється відмінність мембран для зворотного осмосу від мікрофільтраційних та ультрафільтраційних мембран, оскільки в останніх розділові властивості визначаються порами в матеріалі, а вибір матеріалу диктується в основному стійкістю до хімічних реагентів.[c.300]
В даний час технології, засновані на мембранних процесах, інтенсивно розвиваються тому за кордоном мембрани та відповідне обладнання випускаються величезною кількістю фірм. Тільки у книзі Т. Брока згадано понад 50 таких фірм, насправді їх набагато більше. Ще більша номенклатура вироблених фірмами мембран. Так, відома фірма Мілліпор корпорейшн (США) виробляє більше десятка типів мікрофільтраційних мембран, кожен з яких у своючерга може відрізнятися розмірами, величиною пір, видом упаковки, кольором мембрани можуть випускатися з гладкою або з розграфленою на сектори поверхнею для особливих видів робіт окремі ділянки мембран можуть бути гідрофобізовані. У Радянському Союзі мембрани (включаючи мембрани для газорозподілу, мікрофільтрації, ультрафільтрації, діалізу та зворотного осмосу) виробляють близько 10 організацій.[c.7]
Мікрофільтрація призначена виділення колоїдних частинок з розмірами від 200 ангстрем до 10 мкм. Поблизу нижньої межі розмірів мікрофільтрація відповідає, взагалі кажучи, виділенню вірусів, тут її важко від ультрафільтрації. Навпаки, поблизу верхньої межі розмірів сну перетворюється на макрофильтрацию Розгляду микрофиль-грации переважно і присвячена справжній розділ.[c.130]
Дивитися сторінки де згадується термінМікрофільтрація на відміну від ультрафільтрації :[c.223] Мембранна фільтрація (1978) - [c.350]