Apakah perbezaan antara ultrafiltrasi mikrofiltrasi dan nanofiltrasi

The Perbezaan utama antara ultrafiltrasi mikrofiltrasi dan nanofiltrasi adalah saiz liang dalam membran mereka. Microfiltration menggunakan membran dengan liang saiz mikroskal, manakala ultrafiltration menggunakan membran dengan saiz liang mikroskal, tetapi saiz liang direka sedemikian. Nanofiltration, sebaliknya, menggunakan membran dengan liang nanoscale.

Semua mikrofiltrasi, ultrafiltrasi dan nanofiltrasi adalah jenis teknik analisis penapisan membran yang berguna dalam proses pemisahan. Kaedah ini terutamanya berguna sebagai langkah pemurnian dalam proses.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah mikrofiltrasi 
3. Apa itu ultrafiltrasi 
4. Apa itu nanofiltrasi
5. Microfiltration vs ultrafiltration vs nanofiltration dalam bentuk jadual
6. Ringkasan -Microfiltration vs Ultrafiltration vs Nanofiltration 

Apakah mikrofiltrasi?

Microfiltration adalah teknik analisis yang berguna untuk penapisan. Cecair yang tercemar dapat dilalui melalui membran yang mempunyai liang mikroskop untuk memisahkan mikroorganisma dan zarah yang digantung dari cecair ini. Teknik analisis ini biasanya digunakan bersempena dengan pelbagai proses pemisahan lain, termasuk ultrafiltrasi dan osmosis terbalik. Ini menyediakan aliran produk yang tidak mengandungi bahan pencemar yang tidak diingini.

Rajah 01: Sistem mikrofiltrasi

Biasanya, microfiltration berfungsi sebagai kaedah pra-rawatan yang penting dalam teknik pemisahan seperti ultrafiltrasi. Selain itu, kita boleh menggunakannya sebagai langkah selepas rawatan untuk proses penapisan media berbutir. Biasanya, saiz liang untuk mikrofiltrasi berkisar dari 0.1 hingga 10 mikrometer. Membran yang digunakan untuk penapisan ini direka khusus untuk mengelakkan lulus sedimen, alga, protozoa, dan bakteria besar. Tambahan pula, penapis ini cenderung membolehkan bahan -bahan ionik seperti molekul air, spesies monovalen seperti ion natrium dan klorida, bahan organik semulajadi yang dibubarkan dalam cecair, koloid kecil, dan virus.

Dalam kaedah proses microfiltration ini, kita perlu lulus cecair melalui membran dengan halaju yang tinggi (kira-kira 1-3m/s). Di sini, kita boleh menggunakan tekanan rendah dan sederhana yang selari atau tangen dengan membran separa yang teliti. Membran biasanya dalam bentuk lembaran atau bentuk jadual. Kita boleh menggunakan pam untuk membolehkan cecair melewati penapis membran. Pam ini boleh didorong oleh tekanan atau vakum.

Terdapat beberapa aplikasi mikrofiltrasi, termasuk rawatan air untuk menghilangkan patogen seperti protozoa, mengeluarkan kekeruhan, dan lain -lain. pensterilan, penapisan petroleum, pemprosesan tenusu, penjelasan dan pemurnian sup sel, penjelasan dextrose, dll.

Apa itu ultrafiltrasi?

Ultrafiltration adalah teknik analisis di mana daya seperti tekanan atau kecerunan tumpuan digunakan untuk pemisahan melalui membran separa yang telap. Dalam kaedah ini, pepejal yang digantung yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat melalui membran manakala air dan larutan molekul rendah dapat melalui. Sisa yang tidak dapat melalui membran dikenali sebagai retentate, sedangkan bahagian yang dapat melalui penapis dikenali sebagai permeat atau filtrat. Kaedah ini berguna dalam memurnikan dan menumpukan perhatian.

Rajah 02: Teknik aliran silang

Secara asasnya, ultrafiltrasi serupa dengan mikrofiltrasi kerana kedua -dua teknik ini melakukan pemisahan mengikut kaedah pengecualian saiz atau zarah. Walau bagaimanapun, ia pada asasnya berbeza daripada pemisahan gas membran kerana yang terakhir melibatkan pemisahan menggunakan teknik penyerapan dan penyebaran.

Umumnya, saiz liang membran yang digunakan dalam ultrafiltrasi harus menjadi sepersepuluh saiz zarah yang akan dipisahkan. Oleh itu, ia mengehadkan memasuki zarah besar melalui membran. Walau bagaimanapun, ia juga mengehadkan masuk zarah kecil melalui liang -liang dan menyerapnya ke permukaan liang. Mereka boleh menyekat pintu masuk, jadi kami memerlukan pelarasan mudah halaju aliran silang untuk menghilangkan zarah.

Apa itu nanofiltrasi?

Nanofiltration adalah teknik analisis yang menggunakan penapisan membran terutamanya untuk melembutkan dan membasmi air. Ia adalah jenis kaedah penapisan membran menggunakan saiz liang dalam nanoscale. Saiz liang berkisar dari 1-10nm. Saiz liang ini lebih kecil daripada saiz liang dalam mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi. Tetapi saiz liangnya agak lebih besar daripada saiz liang di osmosis terbalik.

Rajah 03: Nanofiltrasi untuk penyahgaraman

Biasanya, membran yang boleh kita gunakan untuk penyediaan membran yang digunakan dalam nanofiltrasi adalah filem nipis polimer. Kita boleh menggunakan bahan seperti polietilena terephthalate atau logam seperti aluminium untuk menyediakan filem membran seperti ini. Kita juga boleh mengawal dimensi liang membran ini dengan mengawal pH, suhu dan masa yang diperlukan untuk pembangunan liang.

Terdapat banyak kegunaan teknik nanofiltrasi yang berbeza, termasuk kimia halus dan farmaseutikal, kimia minyak dan petroleum, kimia pukal, perubatan, pengeluaran minyak pati semulajadi dan produk yang serupa, dll.

Apakah perbezaan antara ultrafiltrasi mikrofiltrasi dan nanofiltrasi?

Perbezaan utama antara ultrafiltrasi mikrofiltrasi dan nanofiltrasi adalah saiz liang dalam membran mereka. Microfiltration menggunakan membran dengan liang saiz mikroskal, manakala ultrafiltration menggunakan membran dengan saiz liang mikroskal, tetapi saiz liang direka sedemikian. Nanofiltration, sebaliknya, menggunakan membran dengan liang nanoscale.

Infographic di bawah menyenaraikan perbezaan antara ultrafiltrasi mikrofiltrasi dan nanofiltrasi dalam bentuk tabular untuk perbandingan sampingan.

Ringkasan -Microfiltration vs Ultrafiltration vs Nanofiltration

Mikrofiltrasi, ultrafiltrasi dan nanofiltrasi adalah jenis teknik analisis penapisan membran yang berguna dalam proses pemisahan. Microfiltration menggunakan membran dengan liang saiz mikroskal, manakala ultrafiltration menggunakan membran dengan saiz liang mikroskal, tetapi saiz liang direka sedemikian. Nanofiltration, sebaliknya, menggunakan membran dengan liang nanoscale.  Oleh itu, ini adalah perbezaan utama antara ultrafiltrasi mikrofiltrasi dan nanofiltrasi.

Rujukan:

1. "Microfiltration". Gambaran Keseluruhan | Topik Sciencedirect.

Ihsan gambar:

1. "Persediaan keseluruhan untuk sistem mikrofiltrasi" oleh Jeraz Cooper/Enrico Martini - ditarik pada Microsoft Visio (CC BY -SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Aliran silang" oleh CEIC3004 24 - Kerja sendiri (CC BY -SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
3. "Proses Diagram Nanofiltration-Desalination" oleh NATTTYC-Kerja Sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia