Ultrafiltracja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Ultrafiltracja (filtracja molekularna) – proces filtracji z użyciem sit molekularnych, membran i wszelkich materiałów porowatych, o porach, których rozmiary są zbliżone do wielkości pojedynczych cząsteczek (zwykle kilka–kilkadziesiąt nanometrów). Wielkość cząsteczek oddzielanych substancji musi znacznie przekraczać wielkość cząsteczek rozpuszczalnika. Siłą napędową procesu jest wysokie ciśnienie hydrauliczne roztworu rozdzielanego.

Sita molekularne – materiały nanoporowate, o ściśle określonym, wąskim zakresie rozmiarów porów, które posiadają zdolność selektywnego absorbowania cząsteczek związków chemicznych. Każdy rodzaj sit molekularnych posiada różną wielkość porów oraz strukturę kanałów.Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

Ultrafiltracja umożliwia rozseparowanie roztworów rzeczywistych oraz mieszanin gazów na poszczególne indywidua chemiczne (związki chemiczne, jony, pierwiastki itp). Ultrafiltracja wymaga zwykle stosowania znacznych ciśnień i jest czasochłonna.

Przykładem ultrafiltracji jest proces hemodializy.

W przypadku membran o porach mniejszych niż 2 nm proces rozdziału nosi nazwę nanofiltracji; dla jeszcze mniejszych jest to odwrócona osmoza; natomiast przy porach większych niż 100 nm (lecz nie więcej niż kilka μm) jest to mikrofiltracja.

Membrana półprzepuszczalna czyli inaczej błona półprzepuszczalna jest to rodzaj membrany (przepony), która przepuszcza niektóre rodzaje cząsteczek a zatrzymuje inne (np. przepuszcza małe cząsteczki rozpuszczalnika, a zatrzymuje duże cząsteczki lub jony). Różnica stężeń związków chemicznych po dwu stronach membrany powoduje powstanie ciśnienia osmotycznego. Cząsteczki substancji przechodzącej przez membranę zachowują się tak jakby oprócz ciśnienia zewnętrznego istniało jeszcze, wspomniane wyżej, ciśnienie osmotyczne. Przykładem naturalnej membrany półprzepuszczalnej jest błona komórkowa czy skóra człowieka. Membrany półprzepuszczalne są m.in. wykorzystywane na dużą skalę do dializy krwi osób z chorobami nerek, do odsalania wody morskiej, do oczyszczania wody filtry RO.Filtracja (sączenie) – metoda oddzielania substancji stałych od cieczy i gazów, poprzez mechaniczne zatrzymanie jednego ciała stałego w przegrodach porowatych (filtrach) przy użyciu odpowiednich aparatów. Ciecz lub gaz otrzymywane po filtracji nazywa się filtratem. Filtracja jest najczęściej stosowanym sposobem oddzielania ciał stałych od cieczy.

Przypisy[ | edytuj kod]

  1. ultrafiltration, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI10.1351/goldbook.U06548, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
  2. nanofiltration, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI10.1351/goldbook.NT06888, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
  3. Ultrafiltration, nanofiltration, microfiltration and reverse osmosis. www.safewater.org. [dostęp 2015-03-19].
Odwrócona osmoza – wymuszona dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. W przeciwieństwie do osmozy spontanicznej, odwrócona osmoza zachodzi od roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o stężeniu niższym, czyli prowadzi do zwiększenia różnicy stężeń obu roztworów.Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (ang. International Union of Pure and Applied Chemistry, w skrócie IUPAC [aj-ju-pak]) – międzynarodowa organizacja zajmująca się przede wszystkim standaryzacją symboliki, nazewnictwa i wzorców wielkości fizycznych stosowanych przez chemików na całym świecie. Oprócz tego IUPAC zajmuje się koordynacją badań naukowych oraz organizacją międzynarodowych kongresów i konferencji o tematyce chemicznej.




Warto wiedzieć że... beta

Rozpuszczalnik − ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda.
Mikrofiltracja – metoda filtracji zawiesin przy użyciu membran porowatych. Pory w membranach do mikrofiltracji są względnie duże (0,2–10 μm) więc już przy niewielkim ciśnieniu (0,1–0,3 MPa) przepływ jest duży i wynosi od kilku do kilkunastu m³/(m²·h). Otwory są takiej wielkości, że nie przechodzą przez nie koloidy, zawiesiny, bakterie i wirusy, a przepuszczane są substancje rozpuszczone – jony i niejonowe związki chemiczne, np. niektóre witaminy i rozpuszczalne białka.
Indywiduum chemiczne, indywiduum cząsteczkowe lub indywiduum molekularne − termin stosowany w chemii określający dowolny atom, cząsteczkę, jon, rodnik, kationorodnik, kompleks lub konformer. Termin ten jest uznawany przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC)
DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.
Hemodializa, dializa pozaustrojowa - zabieg stosowany w leczeniu zaawansowanej przewlekłej i ostrej niewydolności nerek, a także niektórych zatruć. Jego celem jest usunięcie toksycznych substancji znajdujących się we krwi.
Związek chemiczny – jednorodne połączenie co najmniej dwóch różnych pierwiastków chemicznych za pomocą dowolnego wiązania.
Roztwór – homogeniczna mieszanina dwóch lub więcej związków chemicznych. Skład roztworów określa się przez podanie stężenia składników. W roztworach zwykle jeden ze związków chemicznych jest nazywany rozpuszczalnikiem, a drugi substancją rozpuszczaną. Który z dwóch związków uznać za rozpuszczalnik, jest właściwie kwestią umowną, wynikającą z praktyki i tradycji.

Reklama