超滤膜孔径大小及处理原理
超滤膜是一种能够分离、浓缩和纯化物质溶液的膜技术,其孔径大小
对超滤效果起着至关重要的作用。
下面我们将从超滤膜孔径的大小及
其处理原理等方面,探讨超滤膜的相关知识点。
一、什么是超滤
超滤是一种物理过滤技术,利用孔径大小不同的特殊材料制成的膜,
将混合物通过压力差使其从膜的一侧到另一侧,以此达到去除大分子
物质、富集小分子物质的目的。
超滤可以用于水处理、食品加工、药
品生产等多个领域。
二、超滤膜孔径大小
超滤膜的孔径大小通常是指截留率,即根据膜的孔径大小把溶液中的
物质分为不同大小的组分,其中能被膜截留的物质称为截留物,不能
被截留的物质则称为通过物。
通常,根据其分离效果和分离物质相对
分子质量的范围,孔径分为以下四类:
1.微滤:分离物质相对分子质量在1KDa-100KDa之间,用于分离细菌、病毒等大分子物质。
2.超滤:分离物质相对分子质量在5KDa-500KDa之间,用于脱色、富
集蛋白质等中小分子物质。
3.逆渗透:分离物质相对分子质量在几百到几千之间,用于去除大多
数无机盐和杂质。
4.气体分离膜:用于分离气体,根据分离物质的不同,孔径范围也有
所不同。
三、超滤原理
超滤原理是利用超滤膜的孔径大小选择性截留物质和通过物,通过控
制压力差、物质浓度和膜孔径大小等因素,来实现对溶液中目标物质
的分离、浓缩和纯化。
超滤膜的选择性主要取决于孔径大小。
当物质的分子尺寸小于膜的孔
径时,就能通过膜,而分子尺寸大于膜的孔径则被截留。
因此,选择
正确的超滤膜对于分离目标物质非常重要。
超滤过程实际上是一种质量转移过程。
在超滤中,截留的物质越来越多,传递的浓度越来越低,而通过物的浓度则相反。
这种质量转移过
程依赖于溶液的压力和质量浓度差异,可以通过调节压力和溶液浓度
有效地控制。
四、超滤的应用
超滤已广泛应用于水处理、生物技术、食品加工、医药制药、化学工
业等领域。
1.水处理:用于去除水中难以处理的悬浮物、胶体物质和有机物、无
机盐及细菌等。
2.生物技术:用于分离、纯化生物大分子如蛋白质、核酸等。
也可用
于细胞分离、脱水、提取等。
3.食品加工:用于酸奶、豆浆、白糖等的生产过程中的浓缩、分离等。
4.医药制药:用于纯化和分离药物、疫苗等。
5.化学工业:用于分离有机化合物、溶剂回收等。
总之,超滤膜孔径大小及其处理原理是实现超滤技术的关键要素。
选择合适的超滤膜来满足所需的截留率和通量,是保证超滤工艺高效、稳定地使用的基础。