Ultrafiltracion

Proceso de ultrafiltración
La ultrafiltración es una técnica de membranas que permite la separación por tamizado de moléculas de tamaños diferentes contenidas en una disolución,comprendidas entre un rango de 0.002 y 0.2μm y una masa molecular superior a 500 Da. Las membranas están formadas por una estructura porosa del orden de 1010 a 1011poros/cm2, cuyo diámetro es de 20 a 200 Ă, y pueden estar formadas por distintos tipos de materiales:
a) Orgánicas (Polímeros de síntesis).
b) Minerales (Zirconio, Carbón, Alumina, etc.)
Diferenciasentre estos tipos de membranas:
Duración:
a) Membranas orgánicas de 6,000 a 8,000 horas.
b) Membranas minerales de 12,000 a 20,000 horas.
Condiciones de trabajo (pH y temperatura):
a) pHde 2 a 11, 80⁰C.
b) pH todo el rango, 150⁰C.
Mecanismo del transporte
El transporte de soluto a través de la membrana o Flujo de soluto está determinado por:
J= σ.J'.C0 Y se expresa engr/ cm2.s
Donde:
σ = Constante que representa la fracción de soluto que pasa a través de los poros
σ=1-R Siendo:
R = Coeficiente de retención de la membrana
J' = Flujodel solvente
J'=πr48μ N∆P∆X Siendo:
r = Radio del poro (cm)
μ = Viscosidad dinámica (Poiseuille)
∆P = Diferencia de presión (dina/ cm2)
∆X = Espesor de la membrana (cm)
N =Número de poros por unidad de superficie (1/ cm2)
C0 = Concentración del soluto (gr/cm3)
Fenómeno de polarización
Este fenómeno es común en la osmosis inversa, pero en l ultrafiltración tienenlugar otros efectos dependiendo de que las disoluciones sean de tipo macromolecular o coloidal. Por ejemplo en el caso de las proteínas la concentración puede ser del 10 al 30% y la permeabilidad de lacapa de gel es mucho más baja que la de la membrana, de tal modo que es dicha capa la que limita el flujo.
Si se da este fenómeno el flujo del solvente se determinara así:
J'=∆PRm+Rg
Donde:
∆P =...