Mikroiragazketa (MF)
Iragazketa-zehaztasuna 0,1 eta 50 mikra artekoa da. Mikroiragazketak PP iragazki-elementu desberdinak, ikatz aktibatuko iragazki-elementuak, zeramikazko iragazki-elementuak eta abar barne hartzen ditu. Elementu arriskutsuak kentzen ditu uretatik, hala nola mikroorganismoak. Iragazki-elementua askotan ez da garbigarria eta behin bakarrik erabil daitekeen iragazki-materiala da, aldizka ordezkatu behar dena.
①PP kotoizko nukleoa: normalean iragazketa lodirako bakarrik erabiltzen da, uretan dauden sedimentuak eta herdoila bezalako partikula handiak kentzeko eskakizun gutxirekin.
②Ikatz aktibatua: Uretako kolore eta usain desberdinak ezaba ditzake, baina ezin ditu uretako bakterioak kendu, eta sedimentuen eta herdoilaren kentze-efektua ere oso eskasa da.
③Zeramikazko iragazki-elementua: Iragazketa-zehaztasun txikia 0,1 mikrakoa baino ez da, eta emaria normalean txikia da, eta hori ez da erraz garbitzen.
Ultrairagazketa Mintza (UF)
Mikroporotsu iragazki-mintz batek 0,001-0,02 mikra arteko poro-tamaina tartea du eta poro-tamaina estandar koherenteak ditu. Ultrairagazketa-mintz-iragazketa mintz-iragazketa prozesu bat da, presio-diferentzia indar eragile gisa ultrairagazketa-mintz bat erabiltzen duena. Ultrairagazketa-mintz gehienak azetato-zuntzez edo antzeko ezaugarriak dituzten polimero-materialez eraikita daude. Egokia da tratamendu-soluzioetan solutuak bereizteko eta kontzentratzeko, eta beste bereizketa-teknika batzuk erabiliz amaitzea zaila den esekidura koloidalak bereizteko ere erabiltzen da, eta bere aplikazio-eremuak etengabe hazten ari dira.
Presio-diferentzian oinarritutako mintz-ultrafiltrazioa hiru motatan sailkatzen da: ultrafiltrazio-mintz-iragazketa, mikroporotsu-mintz-iragazketa eta alderantzizko osmosi-mintz-iragazketa. Mintz-geruzak mantendu dezakeen partikula-tamaina txikiagatik edo pisu molekularragatik bereizten dira. Mintzaren poro-tamaina tarte nominala bereizgarri-estandar gisa erabiltzen denean, mikroporotsu-mintzak (MF) 0,02-10 m-ko poro-tamaina tarte nominala du, ultrafiltrazio-mintzak (UF) 0,001-0,02 m-ko poro-tamaina tarte nominala du, eta alderantzizko osmosi-mintzak (RO) 0,0001-0,001 m-ko poro-tamaina tarte nominala du. Hainbat kontrol-elementu daude poroetarako, hala nola, poro-tamaina aldakorreko ultrafiltrazio-mintzak, eta poro-tamainaren banaketak sor daitezke disoluzioaren motaren eta kontzentrazioaren arabera, baita mintzaren ekoizpenean lurruntze- eta koagulazio-baldintzen arabera ere.
Ultrairagazketa mapa fisikoa
Ultrairagazketa mintzak normalean polimeroen bereizketa mintzak dira, eta ultrairagazketa mintzetarako erabiltzen diren polimero materialak gehienbat zelulosa deribatuak, polisulfona, poliakrilonitriloa, poliamida eta polikarbonatoa dira. Ultrairagazketa mintzak oso erabiliak dira farmazia, elikagai eta ingurumen industrietan, eta mintz lauak, erroiluzko mintzak, hodi-mintzak edo zuntz hutseko mintzak egin daitezke.
Ultrairagazketa mintza polimeroen bereizketa mintz bat izan zen asmatu zen lehenengoetakoa, eta ultrairagazketa makinak 1960ko hamarkadan fabrikatu ziren. Ultrairagazketa mintzak asko erabiltzen dira industrian eta unitate kimiko berri gisa sortu dira. Produktu biologikoen, produktu farmazeutikoen eta elikagaien bereizketan, kontzentrazioan eta purifikazioan erabiltzen da, baita odolaren tratamenduan, hondakin-uren tratamenduan eta ur ultrapuroaren prestaketan tratamendu terminaleko gailuetan ere.
Nanofiltrazioaren (NF) iragazketa-zehaztasuna ultrafiltrazioaren eta alderantzizko osmosiaren artekoa da, eta gatzgabetze-tasa alderantzizko osmosiarena baino txikiagoa da. Merkatuan, esaera zabaldua zegoen: nanofiltrazioa alderantzizko osmosi traketsa da. Egia esan, ideia tekniko engainagarria da.
Nanofiltrazioaren mapa fisikoa
Benetako bereizketa kontzeptuan, nanofiltrazioa Daunan efektua betetzen duen eta ioien ukapen selektiboa duen iragazki-mintz bat da, sodio kloruroaren iragazkortasuna sodio kloruroaren kontzentrazioarekiko proportzionala den eta 0,4 baino handiagoa den mintza. Bere aplikazio nagusiak gatzgabetzea eta sarrerako hainbat likidoren kontzentrazioa dira. % 0ko NaCl ukapena behatu da nanofiltrazio-mintzak erabiliz 30.000 ppm NaCl-tan beste ioi batzuekin konbinatuta.
Alderantzizko osmosia (RO): Iragazketa-zehaztasuna 0,0001 mikra ingurukoa da, eta 1960ko hamarkadaren hasieran Estatu Batuetan garatutako mintz-bereizketa metodo ultra-zehaztu bat da, presio diferentziala erabiliz. Uretan dauden ia kutsatzaile guztiak (kaltegarriak zein onuragarriak) iragaz ditzake, ur molekulak bakarrik utziz. Kasu gehienetan, ur purua, industria-ur ultrapurua eta medikuntza-ur ultrapurua ekoizteko erabiltzen da. Presioa eta energia behar dira alderantzizko osmosi teknologiarako.
RO ingelesez Alderantzizko Osmosi Mintzaren laburdura da. RO mintzaren poroen tamaina ile baten bost milioirenekoa denez (0,0001 mikra), normalean ikusezina da begi hutsez, eta bakterioak eta birusak dira bere 5000. Beraz, ur molekulak eta giza gorputzarentzat onuragarriak diren mineral ioi batzuk baino ezin dira igaro, eta beste ezpurutasun eta metal astun batzuk isurtzen dira hondakin-uren hoditik.
Alderantzizko osmosiaren printzipioa:
Lehenik eta behin, "osmosiaren" ideia ulertu behar dugu. Osmosia prozesu fisiko bat da. Gatz desberdinak dituzten bi ur mota bereizten direnean, adibidez, hesi erdi-iragazkor baten bidez, gatz gutxiago duen aldeko ura iragazten ikusiko da. Mintza gatz-eduki handiko uretan sartzen da, baina gatza ez da iragazten, eta horrek bi aldeetako gatz-kontzentrazioa pixkanaka fusionatzen du, berdindu arte. Hala ere, denbora asko behar da prozesu hau osatzeko, eta horri presio osmotiko ere deitzen zaio.
Alderantzizko osmosiaren mapa fisikoa
Hala ere, gatz-eduki handiko uraren aldean presioa egiten saiatzen bazara, ondorioak aipatutako sartzea ere mugatu dezake, eta presio horri presio osmotiko deritzo. Presioa igotzen bada, infiltrazioa alderantzikatu daiteke, eta gatza bertan geratuko da. Ondorioz, alderantzizko osmosi bidezko gatzgabetzearen printzipioa ur gazian (adibidez, ur gordinan) presio osmotiko naturala baino handiagoa den presioa aplikatzea da, osmosia kontrako noranzkoan joan dadin, eta ur gordineko ur molekulak mintzaren beste aldera bultzatu daitezen, ur garbia lortuz, uretatik ezpurutasunak eta gatzak kentzeko helburua lortzeko.
RO alderantzizko osmosiaren jatorria:
1950ean, zientzialari estatubatuar batek, kasualitatez, aurkitu zuen kaioek itsasoko ur aho bete handi bat xurgatzen zutela itsasoan hegan egiten zutenean. Itsasoko ur aho bete txiki bat oka egiten zuten segundo batzuk igaro ondoren, eta horrek kezka sortu zuen, lehorreko animaliek biriken bidez arnasten baitute. Gatz handiko ur gazia ezin da edan. Disekzionatu ondoren, kaioen gorputzak geruza mehe bat duela aurkitu zen. Filma oso zehatza da. Kaioak ur gazia arnasten du, eta ondoren konprimitzen da, eta ur molekulak filmaren bidez igarotzen dira presioaren efektuagatik.
Ur geza bihurtzen da, eta itsasoko uretan dauden kutsatzaileak eta gatz oso kontzentratua ahotik botatzen dira. Hori da alderantzizko osmosi prozesuaren oinarrizko oinarri teorikoa, eta lehen aldiz gatzgabetzeko ekipoetan aplikatu zuen Floridako Unibertsitateak 1953an. S. Sidney Lode doktoreak, UCLA Unibertsitateko Medikuntza Fakultateko irakasleak, S. Soirirajan doktorearekin elkarlanean aritu zen alderantzizko osmosi mintzen inguruko ikerketa hasteko 2009an, AEBetako gobernu federalaren proiektu baten laguntzarekin, eta urtean 400 milioi dolar inguru inbertitu zituen astronautei aplikatzeko ikerketan.
Argitaratze data: 2022ko martxoaren 31a