Характеристика полупроницаемых мембран (часть 2)

3-04-2012, 20:59

В последние годы созданы полупроницаемые мембраны из металлокерамики, стекла, оксидов металлов и некоторых других материалов. Они обладают высокой механической прочностью, термостойкостью (до 200 °С), химической стойкостью в диапазоне pH от 0 до 14, стойкостью к высокому давлению и т. д., что создает условия для их длительной эксплуатации.
Основные характеристики полупроницаемых мембран — предел (селективность) и скорость разделения.
Предел разделения мембран выражает задерживающую способность мембран по конкретному компоненту молочного сырья (жир, белок, лактоза, минеральные вещества и т. д.):

Предел разделения мембран определяется минимальной молекулярной массой молекулы, которая может быть отфильтрована. Кроме того, имеет значение форма отделяемой частицы, так как молекулу сферической формы отделить легче, чем молекулу вытянутой формы. Нужно принимать во внимание и наличие гелевого (белково-минерального) слоя, появляющегося в результате пропускания молочного сырья через мембраны и влияющего на размер задерживаемых частиц при дальнейшей фильтрации.
Полупроницаемая мембрана может иметь определенный или размытый предел разделения. Мембраны с определенным пределом разделения отделяют все частицы с определенной молекулярной массой. Мембраны с размытым пределом разделения пропускают некоторые частицы с более высокой молекулярной массой и задерживают частицы с более низкой молекулярной массой.
Предел разделения мембраны зависит от диаметра пор в фильтрующем слое и диаметра молекулы задерживаемого вещества. Точность фильтрации мембран определяется размером пор и распределением размера пор. Порог фильтрации более или менее размыт, так как невозможно выполнить точное разделение по молекулярной массе или диаметру молекулы.
Скорость разделения компонентов молочного сырья при мембранной фильтрации зависит от характеристики используемых мембран, т. е. от толщины мембраны, площади ее поверхности и диаметра пор. Скорость разделения зависит также от параметров эксплуатации фильтрационных модулей, а именно от давления, pH, температуры и гидродинамических показателей разделения.