separacion por membranas

Separación por Membranas.
Los procesos de separación se llevan a cabo forzando a las diferentes especies químicas (o componentes) de un alimento hacia diferentes localizaciones espaciales mediante alguna de las siguientes técnicas de separación o la combinación de ellas: a) separación mediante la creación de una fase inmiscible con la fase del alimento; b) separación mediante la adición de unafase inmiscible que altera el equilibrio soluto-solvente; c) separación mediante una barrera semipermeable; d) separación mediante la adición de una fase solida y e) separación mediante la adición de un campo de fuerza externo.
Todas estas técnicas pueden trabajar mediante el control por el equilibrio termodinámico o el control por la velocidad de transferencia de materia. Así, tanto lasconsideraciones de transporte como termodinámicas son cruciales en la separación. La velocidad de separación está gobernada por la transferencia de materia mientras que el alcance de la separación está limitado por el equilibrio termodinámico.
Separación mediante barreras y gradientes
El uso de una membrana micro porosa o no porosa como barrera semipermeable para dificultar el paso selectivo y separarselectivamente componentes está ganando adhesiones a nivel de procesos de separación industriales.
En la tabla 1.1 se observan diferentes procesos de membrana y la fuerza impulsora que interviene en la separación. En realidad en todos los procesos de membrana la fuerza impulsora es la diferencia de potencial químico de la especie en cuestión entre los dos lados de la membrana. Sin embargo, estadiferencia de potencial químico se expresa de forma más conveniente mediante otras variables más corrientes que intervienen directamente en el valor del potencial químico.






En la tabla 1.2 se hace un repaso de las principales características de la separación mediante el proceso de membrana.

Morfología de las membranas
Las membranas se pueden clasificar según diferentes puntos devista, tales como la naturaleza de la membrana y la estructura o morfología.
Clasificación según la naturaleza de la membrana
Las membranas, en función de su naturaleza, se pueden dividir en: membranas naturales o biológicas y membranas sintéticas. Esta es la distinción más clara posible, ya que los dos tipos de membranas difieren completamente en estructura y funcionalidad. Las membranas biológicasson esenciales para la vida en la tierra y las membranas sintéticas se pueden subdividir en orgánicas (poliméricas) e inorgánicas.
Membranas orgánicas: en su preparación se pueden utilizar básicamente todos los polímeros, pero las propiedades químicas y físicas difieren tanto que, en la practica, solo se utilizan un número limitado. Los materiales hidrofóbicos tales como politetrafluoroetileno(PTFE), polifluoruro de vinilo (PVDF) y polipropileno (PP) se utilizan para preparar membranas de microfiltracion debido a su excelente estabilidad química y térmica. La celulosa y sus derivados (nitrato de celulosa, acetato de celulosa y triacetato de celulosa) son polímeros hidrofílicos que se utilizan para preparar membranas de diálisis, microfiltración y ósmosis inversa. Otra clase importantede polímeros son las poliamidas que tienen una gran estabilidad mecánica, térmica y química. Debido a su estabilidad química y térmica, las polisulfonas (PSf) y las polietersulfonas (PES) se utilizan para preparar membranas de ultrafiltración y como material de soporte en membranas compuestas de ósmosis inversa. Las poliamidas tienen una buena estabilidad química y térmica. El poliacrilonitrilo(PAN) se utiliza en las membranas de ultrafiltración y normalmente se le añade un co-monómero para aumentar la flexibilidad de la cadena y su carácter hidrofílico.
Membranas inorgánicas: los materiales inorgánicos generalmente poseen mayor estabilidad química y térmica que los poliméricos. Normalmente, los tres tipos de membranas inorgánicas que se utilizan son: membranas cerámicas, membranas...