Ультрафильтрация

О термине из теории решёток см. Ультрафильтр.

Ультрафильтрация — процесс мембранного разделения, а также фракционирования и концентрирования веществ, осуществляемый путем фильтрования жидкости под действием разности давлений до и после мембраны. Размер пор ультрафильтрационных мембран варьируется от 0,01 до 0,1 мкм.

Типичное применение ультрафильтрации — отделение макромолекулярных компонентов от раствора, причем нижний предел отделяемых растворенных веществ соответствует молекулярным массам в несколько тысяч. Для отделения растворенных веществ с молекулярными массами от нескольких сот до нескольких тысяч используется процесс, промежуточный между ультрафильтрацией и обратным осмосом, который называют нанофильтрация.

Ультрафильтрационные мембраны относятся к пористым мембранам, и в них задержка частиц определяется главным образом их размером и формой относительно размеров пор мембраны, а транспорт растворителя прямо пропорционален приложенному давлению. Итак, механизм разделения на ультрафильтрационных мембранах — ситовой.

Материалы ультрафильтрационных мембран

В настоящее время большинство ультрафильтрационных мембран изготавливаются из полимерных материалов. Ниже представлены некоторые из них:

• полисульфон/полиэфирсульфон/сульфированный полисульфон
• поливинилиденфторид
• полиакрилонитрил
• производные целлюлозы
• полиимид/поли(эфирмид)
• алифатические полиамиды

Кроме указанных полимерных материалов, в качестве УФ мембран используются неорганические (керамические) материалы.

Применение

Ультрафильтрация имеет широкую область использования, связанную с задачами отделения высокомолекулярных от низкомолекулярных компонентов. Подобного рода задачи могут найти применение в следующих отраслях:

• пищевая и молочная промышленность
• фармацевтическая промышленность
• текстильная промышленность
• химическая промышленность
• металлургическая промышленность
• производство бумаги
• кожевенная промышленность

См. также

• Обратный осмос
• Нанофильтрация
• Микрофильтрация
• Ионный обмен

Литература

• А. А. Пантелеев, Б. Е. Рябчиков, О. В. Хоружий, С. Л. Громов, А. Р. Сидоров Технологии мембранного разделения в промышленной водоподготовке — М.: ДеЛи плюс, 2012;
• М.Мулдер Введение в мембранную технологию — М.: Мир, 1999.