Ультрафильтрация

Ультрафильтрация - разделение растворов низкомолекулярных соединений, а также фракционирование и концентрирование последних под действием разности давлений до и после мембраны. Вследствие малых осмотических давлений высокомолекулярных соединений и низкого гидравлического сопротивления мембран ультрафильтрацию проводят при сравнительно невысоких избыточных давлениях (0,1-1 МПа).

«Различие между ультрафильтрацией и обратным осмосом невелико. В некоторых случаях они перекрывают друг друга. Тем не менее, возможно и удобно различать эти два процесса. Понятие «обратный осмос» используется для мембранного разделения, когда

размеры молекул растворенного вещества того же порядка, что и молекулы растворителя, а понятие «ультрафильтрация» - если размеры молекул растворенного вещества более чем на порядок превышают размеры молекул растворителя и лежат ниже предела разрешения оптического микроскопа (0,5 мкм). Для этих двух процессов существуют некоторые общие характеристики. В обоих процессах силы гидростатического давления заставляют проходить через мембрану растворитель, задерживая растворенное вещество по другую сторону. Оба процесса требуют наложение внешней энергии в форме гидравлического давления для проведения процесса разделения компонентов, тогда как для диализа или диффузионного процесса не требуется такой силы, и они идут самопроизвольно» [5].

«Ультрафильтрация позволяет отделять коллоидные растворы и растворы высокомолекулярных соединений, для которых мембрана непроницаема, от электролитов, концентрировать фруктовые соки, кофе, белки из молочной сыворотки, яичный белок. Ультрафильтрация позволяет сразу после дойки сконцентрировать молоко до сливок и в концентрированном виде перевозить, экономя транспортные затраты. Особо важным применением ультрафильтрации является выделение альбумина и других белков из кровяной плазмы. В самых тяжелых случаях, когда неизвестна группа крови больного и медлить нельзя, инъекция альбумина спасает человека от смерти. Установки для ультрафильтрации способны отделить от растворов не только бактерии, но и вирусы. Воду, пропущенную через ультрафильтры, можно пить даже тогда, когда исходная вода биологически заражена» [14]. На рисунке 2.2 показано фото установки для ультрафильтрации.

Рисунок 2.2 - Промышленная установкаультрафильтрации на керамических мембранах.