მიკროფილტრაციის ულტრაფილტრაციასა და ნანოფილტრაციას შორის მთავარი განსხვავებაა მათი გარსების ფორების ზომა. მიკროფილტრაცია იყენებს მემბრანებს მიკრომასშტაბის ზომის ფორებით, ხოლო ულტრაფილტრაცია იყენებს მემბრანებს მიკრომასშტაბიანი ფორების ზომით, მაგრამ ფორების ზომა ისეა შექმნილი, რომ ფორა არის ნაწილაკების ზომის დაახლოებით მეათედი. ნანოფილტრაცია, მეორეს მხრივ, იყენებს მემბრანებს ნანომასშტაბიანი ფორებით.
ყველა მიკროფილტრაცია, ულტრაფილტრაცია და ნანოფილტრაცია არის მემბრანული ფილტრაციის ანალიტიკური ტექნიკის ტიპები, რომლებიც გამოსადეგია გამოყოფის პროცესებში. ეს მეთოდები ძირითადად გამოსადეგია, როგორც პროცესის გამწმენდი საფეხურები.
რა არის მიკროფილტრაცია?
მიკროფილტრაცია არის ანალიტიკური ტექნიკა, რომელიც სასარგებლოა ფილტრაციისთვის. დაბინძურებული სითხე შეიძლება გაიაროს მემბრანაში, რომელსაც აქვს მიკრომასშტაბიანი ფორები, რათა გამოიყოს მიკროორგანიზმები და შეჩერებული ნაწილაკები ამ სითხიდან. ეს ანალიტიკური ტექნიკა ჩვეულებრივ გამოიყენება სხვადასხვა გამოყოფის პროცესებთან ერთად, მათ შორის ულტრაფილტრაცია და საპირისპირო ოსმოსი. ეს უზრუნველყოფს პროდუქტის ნაკადს, რომელიც არ შეიცავს არასასურველ დამაბინძურებლებს.
სურათი 01: მიკროფილტრაციის სისტემა
ჩვეულებრივ, მიკროფილტრაცია ემსახურება როგორც წინასწარი დამუშავების მეთოდს, რომელიც მნიშვნელოვანია გამოყოფის ტექნიკაში, როგორიცაა ულტრაფილტრაცია. უფრო მეტიც, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ იგი, როგორც შემდგომი დამუშავების საფეხური მარცვლოვანი მედიის ფილტრაციის პროცესებისთვის.როგორც წესი, მიკროფილტრაციის ფორების ზომა მერყეობს 0,1-დან 10 მიკრომეტრამდე. ამ ფილტრაციისთვის გამოყენებული მემბრანები სპეციალურად შექმნილია ნალექების, წყალმცენარეების, პროტოზოების და დიდი ბაქტერიების გავლის თავიდან ასაცილებლად. გარდა ამისა, ეს ფილტრები იძლევიან იონური მასალების გავლის საშუალებას, როგორიცაა წყლის მოლეკულები, მონოვალენტური სახეობები, როგორიცაა ნატრიუმის და ქლორიდის იონები, ბუნებრივი ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც იხსნება სითხეში, მცირე კოლოიდები და ვირუსები.
მიკროფილტრაციის პროცესის ამ მეთოდით სითხე მემბრანაში დიდი სიჩქარით (დაახლოებით 1-3მ/წმ) უნდა გავატაროთ. აქ ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ დაბალი და ზომიერი წნევა, რომელიც პარალელურია ან ტანგენციალურია ნახევრად გამტარ მემბრანაზე. მემბრანა, როგორც წესი, არის ფურცლის ან ცხრილის სახით. ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ტუმბო, რათა სითხემ გაიაროს მემბრანული ფილტრი. ეს ტუმბო შეიძლება იყოს წნევით ან ვაკუუმით.
მიკროფილტრაციის რამდენიმე გამოყენება არსებობს, მათ შორის წყლის დამუშავება პათოგენების მოსაშორებლად, როგორიცაა პროტოზოები, სიმღვრივის მოცილება და ა.შ.
რა არის ულტრაფილტრაცია?
ულტრაფილტრაცია არის ანალიტიკური ტექნიკა, რომელშიც ძალა, როგორიცაა წნევა ან კონცენტრაციის გრადიენტი, გამოიყენება ნახევრად გამტარი მემბრანის მეშვეობით გამოყოფისთვის. ამ მეთოდით, მაღალი მოლეკულური წონის შეჩერებული მყარი ნივთიერებები ვერ გაივლიან მემბრანას, ხოლო წყალი და დაბალი მოლეკულური ხსნადი შეიძლება გაიაროს. ნარჩენს, რომელიც ვერ გაივლის მემბრანას, ცნობილია როგორც შეკავება, ხოლო ნაწილი, რომელიც შეიძლება გაიაროს ფილტრში, ცნობილია როგორც გაჟღენთილი ან ფილტრატი. ეს მეთოდი სასარგებლოა გაწმენდისა და კონცენტრირების საფეხურებში.
სურათი 02: ჯვარედინი ნაკადის ტექნიკა
ძირითადად, ულტრაფილტრაცია მიკროფილტრაციის მსგავსია, რადგან ორივე ეს ტექნიკა ახორციელებს გამოყოფას ზომის გამორიცხვის ან ნაწილაკების დაჭერის მეთოდის მიხედვით.თუმცა, ის ფუნდამენტურად განსხვავდება მემბრანული აირის გამოყოფისგან, რადგან ეს უკანასკნელი მოიცავს გამოყოფას შთანთქმის ტექნიკისა და დიფუზიის გამოყენებით.
ზოგადად, მემბრანის პორების ზომა, რომელიც გამოიყენება ულტრაფილტრაციაში, უნდა იყოს ნაწილაკების ზომის მეათედი, რომელიც უნდა იყოს გამოყოფილი. ამიტომ, ის ზღუდავს დიდი ნაწილაკების შეღწევას მემბრანის მეშვეობით. თუმცა, ის ასევე ზღუდავს მცირე ნაწილაკების ფორების შეღწევას და მათ ფორების ზედაპირზე შეწოვას. მათ შეუძლიათ დაბლოკონ შესასვლელი, ამიტომ ჩვენ გვჭირდება ჯვარედინი ნაკადის სიჩქარის მარტივი კორექტირება ნაწილაკების გადასატანად.
რა არის ნანოფილტრაცია?
ნანოფილტრაცია არის ანალიტიკური ტექნიკა, რომელიც იყენებს მემბრანულ ფილტრაციას ძირითადად წყლის დარბილებისა და დეზინფექციისთვის. ეს არის მემბრანული ფილტრაციის მეთოდი, რომელიც იყენებს ფორების ზომას ნანომასშტაბში. ფორების ზომა მერყეობს 1-10 ნმ. ეს ფორების ზომა უფრო მცირეა, ვიდრე ფორების ზომები მიკროფილტრაციისა და ულტრაფილტრაციის დროს. მაგრამ ფორების ზომა შედარებით დიდია, ვიდრე ფორების ზომა საპირისპირო ოსმოსის დროს.
სურათი 03: ნანოფილტრაცია დეზალიზაციისთვის
როგორც წესი, მემბრანები, რომლებიც შეგვიძლია გამოვიყენოთ ნანოფილტრაციის დროს გამოყენებული მემბრანების მოსამზადებლად, არის პოლიმერული თხელი ფენები. ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ისეთი მასალები, როგორიცაა პოლიეთილენ ტერეფტალატი ან ლითონები, როგორიცაა ალუმინი, ამ სახის მემბრანული ფილმის მოსამზადებლად. ჩვენ ასევე შეგვიძლია ვაკონტროლოთ ამ მემბრანების ფორების ზომები pH-ის, ტემპერატურისა და ფორების განვითარებისთვის საჭირო დროის კონტროლით.
ნანოფილტრაციის ტექნიკის მრავალი განსხვავებული გამოყენება არსებობს, მათ შორის ქიმიისა და ფარმაცევტული საშუალებების, ნავთობისა და ნავთობქიმიის, ნაყარი ქიმიის, მედიცინის, ბუნებრივი ეთერზეთების და მსგავსი პროდუქტების წარმოება და ა.შ.
რა განსხვავებაა მიკროფილტრაციის ულტრაფილტრაციასა და ნანოფილტრაციას შორის?
მიკროფილტრაციის ულტრაფილტრაციასა და ნანოფილტრაციას შორის მთავარი განსხვავებაა მათი გარსების ფორების ზომა. მიკროფილტრაცია იყენებს მემბრანებს მიკრომასშტაბის ზომის ფორებით, ხოლო ულტრაფილტრაცია იყენებს მემბრანებს მიკრომასშტაბიანი ფორების ზომით, მაგრამ ფორების ზომა ისეა შექმნილი, რომ ფორა არის ნაწილაკების ზომის დაახლოებით მეათედი. ნანოფილტრაცია, მეორეს მხრივ, იყენებს მემბრანებს ნანომასშტაბიანი ფორებით.
ქვემოთ მოცემულ ინფოგრაფიკაში ჩამოთვლილია განსხვავებები მიკროფილტრაციის ულტრაფილტრაციასა და ნანოფილტრაციას შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – მიკროფილტრაცია vs ულტრაფილტრაცია ნანოფილტრაციის წინააღმდეგ
მიკროფილტრაციის ულტრაფილტრაციასა და ნანოფილტრაციას შორის მთავარი განსხვავებაა მათი გარსების ფორების ზომა. მიკროფილტრაცია იყენებს მემბრანებს მიკრომასშტაბის ზომის ფორებით, ხოლო ულტრაფილტრაცია იყენებს მემბრანებს მიკრომასშტაბიანი ფორების ზომით, მაგრამ ფორების ზომა ისეა შექმნილი, რომ ფორა არის ნაწილაკების ზომის დაახლოებით მეათედი.ნანოფილტრაცია, მეორეს მხრივ, იყენებს მემბრანებს ნანომასშტაბიანი ფორებით.
