Hva er Membran Separasjon?

August 18  by Eliza

Membranseparasjon er en teknikk som brukes innen vitenskap og industri til å separere stoffer fra en blanding ved å filtrere at blandingen gjennom en porøs membran. Den substans som filtreres kan enten være en væske eller en gass. Membran separasjon har mange praktiske programmer, inkludert vann filtrering og etableringen av konsentrerte løsninger. De store typer membran separasjonsprosesser er omvendt osmose, nanofiltrering, ultrafiltrering og mikrofiltrering.

Når en tilførselsoppløsning eller gass føres over en porøs membran under høyt trykk, vil visse stoffer fra at blandingen gjennomtrenge membranen til området med lavere trykk, men også andre stoffer, vil være ute av stand til å gjøre dette. Konsistensen og den kjemiske sammensetningen av membranen bestemmer hvilke materialer som passerer gjennom den. For eksempel vil en membran som har større porer har en tendens til å la i store og små partikler, og en membran som har mindre porer vil utelukke de større partikler. På samme måte kan en membran som har en bestemt kjemisk sammensetning være utformet for kjemisk å filtrere ut visse forbindelser.

I omvendt osmose, er to løsninger som finnes på motstående sider av membranen - en som er mer konsentrert, og den andre som er mer vannaktig, eller mindre konsentrert. Den naturlige tendens til vann til å diffundere fra et område med lav konsentrasjon til et område med høy konsentrasjon blir reversert ved hjelp av trykk påført den meget konsentrerte oppløsning. Dette fører til at vann kan strømme ut av den sterkt konsentrerte oppløsningen over membranen, slik at oppløsningen ytterligere konsentrert ved fjernelse av vann. Fordampet melk og andre kondenserte produkter kan gjøres gjennom denne prosessen.

Nanofiltrering vanligvis brukes i behandling vann for å fjerne sin salt smak eller uønsket innhold av mineraler. Denne metoden fjerner salter, slik som natrium og kalium, fra væsken. Membraner som anvendes i nanofiltrering har en litt større porestørrelse enn de som benyttes i omvendt osmose.

Ultrafiltrering og mikrofiltrering anvendes for å skille ut større partikler samtidig som mindre partikler gjennom membranen. Virus, bakterier og suspendert fast stoff er ekskludert av disse større porer membraner. Ofte vil ultrafiltrering eller mikrofiltrering brukes i forbindelse med en finere filtreringsmetode som del av en samlet industriell prosess.

Mange bransjer bruker membran separasjon som en del av sine rutinemessige operasjoner. For eksempel fjerning av skadelige salter og mineraler som kan skape skala eller korrosjon i kilde- vann er viktig ved driften av kjeler. Membranseparasjon kan også brukes for å gjenvinne kjemikalier fra en avfallsstrøm. Avsalting er en annen metode hvor membranseparasjon er mye brukt for å produsere høykvalitets drikkevann.

  • Membran separasjon er noen ganger brukt til å avsalte sjøvann, noe som skaper en ferskvannskilde.