Jak oddzielić butanol czy etanol? Czy inne małocząsteczkowe związki mniejsze od białek. Też mogą być zatrzymane na membranach, ale są to membrany rozpuszczalnościowo dyfuzyjne
2) Mechanizm dyfuzyjny
• Membrany rozpuszczalnościowo - dyfuzyjne
• Jest warstwa (najczęściej polimeru), która selektywnie zatrzymuje i rozpuszcza w sobie naszą substancję
• Niektóre się rozpuszczają, a niektóre nie. Te które się nie rozpuszczają zostają po stronie retentatu, te które się rozpuszczają przechodzą na stronę permeatu. Następuje dyfuzja odpowiednich cząsteczek przez membranę.
• Tutaj pozostaje kwestia doboru struktury membrany.
• Tutaj mamy do czynienia z przepływem. Ona nie ma porów, więc w jaki sposób coś może przez nią przejść? Wszystko jest kwestią ciśnienia.
Proces membranowy |
Fazy |
Siła napędowa V |
Zastosowanie |
Odwrócona osmoza |
Ciecz/ciecz |
<20 MPa |
Dejonizacja (pełne oczyszczenie, odsalanie wody) |
Nanofiltracja |
Ciecz/ciecz |
<2 MPa |
Oddzielenie substancji rozpuszczonych |
Ultrafiltracja |
Ciecz/ciecz |
<lMPa |
Oddzielenie substancji wielkocząsteczkowych |
Elektrodializa |
Ciecz/ciecz |
Pole elektryczne |
Wydzielanie jonów (dejonizacja) |
Perwaporacja |
Ciecz/gaz |
Obniżenie prężności po stronie permeatu |
Rozdzielanie substancji lotnych |
Permacja gazowa |
Gaz/gaz |
8MPa po stronie zasilania |
Rozdzieleniu gazów, np. den:azot, wodór azot, dwutlenek węgla: metan |
Ultrafiltracja:
• Zatrzymywanie związków wielkocząsteczkowych
• Mechanizm sitowy
• Zatrzymywanie białek
• Wystarczy ciśnienie poniżej IM Pa aby przepchać przez tą membranę nasz roztwór Nanofiltarcja:
• Żeby usunąć substancję rozpuszczona, w sposób mniej lub bardziej selektywny
• Wtedy ciśnienie musi wynosić do 2 MPa, musimy wytworzyć nadciśnienie tak duże, żeby nastąpiło rozdzielenie na membranie
• Dlaczego następuje tu to rozdzielanie? Wytwarza się tam różnica stężeń na zasadzie dyfuzji, ale żeby wywołać taką różnicę stężeń, a ściślej mówiąc różnicę potencjałów chemicznych musimy przyłożyć wysokie ciśnienie
Odwrócona osmoza: