Rozdiel medzi ultrafiltráciou a reverznou osmózou

kľúč Rozdiel - ultrafiltrácia vs reverzná osmóza
 

Čistenie vody je dôležitý proces pri poskytovaní čistej vody pre spoločenstvo. Do procesu čistenia vody je zapojených mnoho krokov, ktoré zahŕňajú biologické, chemické a fyzikálne postupy. Ultrafiltrácia je proces, pri ktorom sa voda filtruje cez membránový filter, aby sa oddelili molekuly prítomné vo vzorke vody, ktorá má molekulovú hmotnosť medzi 103 - 106 Da. Reverzná osmóza je postup, pri ktorom voda prechádza polopriepustnou membránou proti koncentračnému gradientu. Membrána pre reverznú osmózu je schopná odvrhnúť častice, ktoré majú molekulovú hmotnosť> 300 Da. kľúčový rozdiel medzi týmito dvoma postupmi je veľkosť častíc filtrovaných z týchto dvoch membrán. Ultrafiltrácia filtruje menšie molekuly s nízkou molekulovou hmotnosťou, zatiaľ čo reverzná osmóza môže odfiltrovať väčšie molekuly s vyššou molekulovou hmotnosťou.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je ultrafiltrácia
3. Čo je reverzná osmóza
4. Podobnosti medzi ultrafiltráciou a reverznou osmózou
5. Porovnanie bok po boku - ultrafiltrácia verzus reverzná osmóza v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je ultrafiltrácia?

Ultrafiltrácia (UF) je typ membránovej filtrácie. Využíva hydrostatický tlak na vytlačenie vzorky kvapalina - voda cez polopriepustnú membránu. Membrána sa skladá z nitrocelulózy s malou veľkosťou pórov asi 0,22 um alebo 0,45 um. Ultrafiltrácia sa používa hlavne na odstránenie baktérií a iných organizmov vo vzorke. Používa sa tiež na odstránenie malých iónov, častíc s nízkou molekulovou hmotnosťou a organických látok, ktoré dodávajú vode farbu, chuť a zápach..

Obrázok 01: Ultrafiltrácia

Ultrafiltračné zariadenie používa duté dlhé vlákno zložené z membránového materiálu. Prívodná voda tečie buď vo vnútri bunky alebo v lúmene vlákna. Prúd vody cez póry membránového filtra umožní suspendovaným solutom a časticiam udržať sa. Prefiltrovaná voda a častice s nízkou molekulovou hmotnosťou prechádzajú cez membránu. Vypúšťaná voda sa potom podrobuje ďalším následným čistiacim postupom, ktoré zahŕňajú postupy chemického spracovania.

Proces ultrafiltrácie sa ideálne používa na čistenie a koncentráciu makromolekulárnych (103 - 106 Da) roztokov, najmä proteínových roztokov. Hlavný princíp separácie je založený na veľkosti. Materiál, v ktorom je membrána pripravená, môže mať niekedy tiež vplyv na rýchlosť a účinnosť filtrácie.

Hlavné výhody ultrafiltrácie sú;

• Na čistenie nepoužíva chemikálie.
• Je založená na jednoduchom procese separácie veľkosti.
• Môže sa použiť na odstránenie častíc aj mikroorganizmov.
• Môže byť automatizovaný.

Čo je reverzná osmóza?

Reverzná osmóza je proces, pri ktorom sa na systém aplikuje tlak väčší ako hydraulický, aby sa umožnil pohyb vody cez polopriepustnú membránu. Pohyb sa uskutočňuje proti koncentračnému gradientu. Membrány, ktoré sa používajú pri reverznej osmóze, sa označujú ako membrány reverznej osmózy (RO). Materiály, ktoré sa bežne používajú na prípravu komerčných RO membrán, sú polyamidové tenkovrstvové kompozity (TFC), acetát celulózy (CA) a triacetát celulózy (CTA). V závislosti od typu membránového materiálu sa účinnosť a rýchlosť techniky menia.

Obrázok 02: Reverzná osmóza

Zostava reverznej osmózy sa skladá z dutého vlákna, pričom materiál membrány je špirálovito ovinutý okolo vlákna. Tieto vlákna sú navzájom spojené, aby sa zväčšila povrchová plocha pre reverznú osmózu. Len čo je tečúca voda vystavená vysokému tlaku, voda a malé molekuly prechádzajú cez polopriepustnú membránu. Tým sa zachovajú veľké častice a zvyšok nežiaducich častíc. Prefiltrovaná voda sa potom vedie na ďalšie spracovanie.

RO membrány môžu odfiltrovať prakticky všetky častice vrátane baktérií, organických látok, iónov a ďalších častíc. Filtrácia veľkých molekúl až do molekulovej hmotnosti> 300 Da je možná technikou reverznej osmózy.

Výhody reverznej osmózy pri čistení vody sú,

• Efektivita nákladov.
• Môže odfiltrovať takmer všetky častice vrátane iónov a ťažkých kovov.
• Môže sa použiť na odstránenie rádioaktívnych častíc zo vzoriek vody.
• Použitie chemikálií je minimalizované.

Aké sú podobnosti medzi ultrafiltráciou a reverznou osmózou?

• Obe sú techniky čistenia vody založené na fyzikálnej separácii / filtrácii.
• Obidva používajú membrány vo filtračnom postupe.
• Obe nastavenia systému sa pripravujú v dutom vlákne potiahnutom membránou.
• V oboch postupoch sa tuhé častice vrátane organických, anorganických látok, iónov, mikróbov a malých prachových alebo zárodočných častíc odfiltrujú a zadržajú.
• Membrány použité pri oboch technikách sú vyrobené z celulózového materiálu alebo zo syntetického uhlíkového materiálu.

Aký je rozdiel medzi ultrafiltráciou a reverznou osmózou?

Ultrafiltrácia vs reverzná osmóza
Ultrafiltrácia je proces, pri ktorom sa voda filtruje cez membránový filter, aby sa oddelili molekuly prítomné vo vzorke vody.	Reverzná osmóza je proces, pri ktorom voda prechádza polopriepustnou membránou proti koncentračnému gradientu, ktorý je podporovaný vysokým tlakom..
Molekulová hmotnosť separovaných častíc
103 až 106 Da	> 300 Da
výhody
Na čistenie nepoužíva chemikálie. Je založená na jednoduchom procese separácie veľkosti. Môže sa použiť na odstránenie častíc aj mikroorganizmov. Môže byť automatizovaný.	Efektivita nákladov. Môže odfiltrovať takmer všetky častice vrátane iónov a ťažkých kovov. Môže sa použiť na odstránenie rádioaktívnych častíc zo vzoriek vody. Použitie chemikálií je minimalizované.

Zhrnutie - ultrafiltrácia vs reverzná osmóza 

Pri následnom spracovaní pitnej vody sa používajú ultrafiltrácie a reverzná osmóza. Hlavným účelom obidvoch týchto techník je poskytnúť bezpečnú pitnú vodu pre verejnosť. Ultrafiltrácia využíva membránový filter na odfiltrovanie veľmi malých častíc a najmä mikroorganizmov. Reverzná osmóza môže odfiltrovať veľké molekuly, a preto je nákladovo efektívnejšia a efektívnejšia.

Stiahnite si verziu PDF ultrafiltrácie verzus reverzná osmóza

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ju na účely offline podľa citácie. Stiahnite si verziu PDF tu Rozdiel medzi ultrafiltráciou a reverznou osmózou

referencie:

1. „Čo je to ultrafiltrácia (UF), pokiaľ ide o technológiu membránového filtra?“ Informácie o kvalite vody - Čo je to ultrafiltrácia (UF) z hľadiska technológie membránového filtra? | APEC Voda. K dispozícii tu

S láskavým dovolením:

1. 'Ultrafiltration Grundmühle' Autor W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Systém reverznej osmózy“ od Mas mufti (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia