Dallimi kryesor midis ultrafiltrimit të mikrofiltrimit dhe nanofiltrimit është madhësia e poreve në membranat e tyre. Mikrofiltrimi përdor membrana me pore të madhësisë në shkallë, ndërsa ultrafiltrimi përdor membranat me madhësi pore në shkallë mikro, por madhësia e poreve është projektuar në atë mënyrë që një pore të jetë rreth një e dhjeta e madhësisë së grimcave. Nanofiltrimi, nga ana tjetër, përdor membrana me pore në shkallë nano.
I gjithë mikrofiltrimi, ultrafiltrimi dhe nanofiltrimi janë lloje të teknikave analitike të filtrimit të membranës që janë të dobishme në proceset e ndarjes. Këto metoda janë kryesisht të dobishme si hapa pastrimi në proces.
Çfarë është Mikrofiltrimi?
Mikrofiltrimi është një teknikë analitike që është e dobishme për filtrim. Një lëng i kontaminuar mund të kalojë përmes një membrane që ka pore në shkallë të vogël në mënyrë që të ndajë mikroorganizmat dhe grimcat e pezulluara nga ky lëng. Kjo teknikë analitike përdoret zakonisht në lidhje me procese të ndryshme të ndarjes, duke përfshirë ultrafiltrimin dhe osmozën e kundërt. Kjo siguron një rrymë produkti që nuk përmban ndonjë ndotës të padëshiruar.
Figura 01: Një sistem mikrofiltrimi
Zakonisht, mikrofiltrimi shërben si një metodë para-trajtimi që është e rëndësishme në teknikat e ndarjes si ultrafiltrimi. Për më tepër, ne mund ta përdorim atë si një hap pas trajtimit për proceset e filtrimit të mediave kokrrizore. Në mënyrë tipike, madhësia e poreve për mikrofiltrimin varion nga 0,1 deri në 10 mikrometra. Membranat e përdorura për këtë filtrim janë krijuar posaçërisht për të parandaluar kalimin e sedimenteve, algave, protozoarëve dhe baktereve të mëdha. Për më tepër, këta filtra priren të lejojnë kalimin e materialeve jonike si molekulat e ujit, speciet monovalente si jonet e natriumit dhe klorurit, lëndët organike natyrale që treten në lëng, koloidet e vogla dhe viruset.
Në këtë metodë të procesit të mikrofiltrimit, duhet të kalojmë lëngun përmes membranës me një shpejtësi të madhe (rreth 1-3 m/s). Këtu, ne mund të përdorim një presion të ulët deri të moderuar që është paralel ose tangjencial me membranën gjysmë të përshkueshme. Membrana është zakonisht në formë fletë ose në formë tabelare. Ne mund të përdorim një pompë për të lejuar që lëngu të kalojë përmes filtrit të membranës. Kjo pompë mund të jetë e drejtuar nga presioni ose me vakum.
Ka disa aplikime të mikrofiltrimit, duke përfshirë trajtimin e ujit për heqjen e patogjenëve si protozoarët, heqjen e turbullirës, etj.
Çfarë është Ultrafiltrimi?
Ultrafiltrimi është një teknikë analitike në të cilën një forcë si presioni ose gradienti i përqendrimit përdoret për ndarjen përmes një membrane gjysmë të përshkueshme. Në këtë metodë, lëndët e ngurta të pezulluara që kanë një peshë të lartë molekulare nuk mund të kalojnë nëpër membranë ndërsa uji dhe substancat e treta molekulare të ulëta mund të kalojnë. Mbetja që nuk mund të kalojë nëpër membranë njihet si mbajtje, ndërsa pjesa që mund të kalojë nëpër filtër njihet si përshkues ose filtra. Kjo metodë është e dobishme në hapat e pastrimit dhe koncentrimit.
Figura 02: Një teknikë e kryqëzuar
Në thelb, ultrafiltrimi është i ngjashëm me mikrofiltrimin sepse të dyja këto teknika kryejnë ndarjen sipas metodës së përjashtimit të madhësisë ose kapjes së grimcave. Megjithatë, ai është thelbësisht i ndryshëm nga ndarja e gazit me membranë, sepse kjo e fundit përfshin ndarjen duke përdorur teknikat e përthithjes dhe difuzionit.
Në përgjithësi, madhësia e poreve të membranës së përdorur në ultrafiltrim duhet të jetë një e dhjeta e madhësisë së grimcave që do të ndahen. Prandaj, kufizon hyrjen e grimcave të mëdha përmes membranës. Megjithatë, ai gjithashtu kufizon hyrjen e grimcave të vogla përmes poreve dhe thithjen e tyre në sipërfaqen e poreve. Ato mund të bllokojnë hyrjen, kështu që ne kemi nevojë për rregullime të thjeshta të shpejtësisë së rrjedhës së tërthortë për të hequr grimcat.
Çfarë është Nanofiltrimi?
Nanofiltrimi është një teknikë analitike që përdor filtrimin membranor kryesisht për të zbutur dhe dezinfektuar ujin. Është një lloj metode e filtrimit të membranës duke përdorur madhësinë e poreve në nanoshkallë. Madhësia e poreve varion nga 1-10 nm. Kjo madhësi pore është më e vogël se madhësia e poreve në mikrofiltrim dhe ultrafiltrim. Por madhësia e poreve është relativisht më e madhe se madhësia e poreve në osmozë të kundërt.
Figura 03: Nanofiltrimi për shkripëzimin
Në mënyrë tipike, membranat që mund të përdorim për përgatitjen e membranave të përdorura në nanofiltrim janë filma të hollë polimer. Ne mund të përdorim materiale të tilla si polietileni tereftalat ose metale të tilla si alumini për të përgatitur këtë lloj filmi membranor. Ne gjithashtu mund të kontrollojmë dimensionet e poreve të këtyre membranave duke kontrolluar pH, temperaturën dhe kohën e nevojshme për zhvillimin e poreve.
Ka shumë përdorime të ndryshme të teknikave të nanofiltrimit, duke përfshirë kiminë e mirë dhe farmaceutikën, kiminë e naftës dhe naftës, kiminë në masë, mjekësinë, prodhimin e vajrave esencialë natyralë dhe produkteve të ngjashme, etj.
Cili është ndryshimi midis ultrafiltrimit të mikrofiltrimit dhe nanofiltrimit?
Dallimi kryesor midis ultrafiltrimit të mikrofiltrimit dhe nanofiltrimit është madhësia e poreve në membranat e tyre. Mikrofiltrimi përdor membrana me pore të madhësisë në shkallë të vogël, ndërsa ultrafiltrimi përdor membranat me madhësi pore në shkallë mikro, por madhësia e poreve është projektuar në atë mënyrë që një pore të jetë rreth një e dhjeta e madhësisë së grimcave. Nanofiltrimi, nga ana tjetër, përdor membrana me pore në shkallë nano.
Infografia e mëposhtme liston ndryshimet midis ultrafiltrimit të mikrofiltrimit dhe nanofiltrimit në formë tabelare për krahasim krah për krah.
Përmbledhje – Mikrofiltrimi vs Ultrafiltrimi vs Nanofiltrimi
Dallimi kryesor midis ultrafiltrimit të mikrofiltrimit dhe nanofiltrimit është madhësia e poreve në membranat e tyre. Mikrofiltrimi përdor membrana me pore të madhësisë në shkallë të vogël, ndërsa ultrafiltrimi përdor membranat me madhësi pore në shkallë mikro, por madhësia e poreve është projektuar në atë mënyrë që një pore të jetë rreth një e dhjeta e madhësisë së grimcave. Nanofiltrimi, nga ana tjetër, përdor membrana me pore në shkallë nano.
