Что такое мембранные технологии?

Мембранная технология - это термин, который относится к ряду различных процессов фильтрации, которые используются для разделения веществ. С помощью этой технологии мембраны используются в качестве фильтров в процессах разделения, с широким спектром применения, как промышленного, так и научного. Они предоставляют эффективные альтернативы смежным технологиям, таким как адсорбция, ионообменники и песочные фильтры. Мембраны, используемые в мембранной технологии, могут рассматриваться как барьеры, разделяющие две жидкости и позволяющие некоторым веществам транспортироваться через мембрану.

В простейшем случае технологическое использование мембран может заключаться в установке проницаемого мембранного фильтра, который позволяет воде протекать через нее, но задерживает взвешенные частицы. Существуют различные силы, которые могут привести к проникновению воды через мембрану. Они могут включать гравитацию, давление, электрический ток или поддержание градиента концентрации через мембрану.

Одним из основных применений этого типа технологий является фильтрация и очистка воды. Это включает опреснение или создание питьевой воды из соленой воды, а также очистку грунтовых или сточных вод. Другие области промышленности, в которых используются мембранные технологии, включают биотехнологию, производство продуктов питания и напитков, а также медицинские применения, такие как диализ для пациентов с почечной недостаточностью.

Некоторые из различных типов мембранных технологий включают обратный осмос, микрофильтрацию, ультрафильтрацию и нанофильтрацию. Обратный осмос - это процесс мембранной технологии, в котором используется давление для проталкивания жидкости через мембрану. Это противоположность функции естественного осмоса, при которой вещество перемещается через мембрану из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Применение этого специфического типа мембранной технологии включает производство концентрированного фруктового сока, создание искусственной морской воды для аквариумов и производство кленового сиропа.

Микрофильтрация, ультрафильтрация и нанофильтрация являются мембранными технологиями, которые отличаются друг от друга в основном размером пор используемой мембраны. Микрофильтрация обычно использует мембраны с размером пор от 0,1 до 10 микрометров. Размер пор ультрафильтрационной мембраны обычно составляет от 0,1 до 0,001 микрометра. Нанофильтрационные мембраны имеют очень маленький размер пор, обычно измеряемый в нанометрах, где один нанометр равен 0,001 микрометра.

Мембранные технологии - очень сложная область научных исследований. Многие другие конкретные методы и приложения существуют в самых разных отраслях промышленности. Некоторые из них включают специальные применения мембранных технологий, такие как разделение газов, контролируемая доставка лекарств в медицине и оксигенация крови в искусственных легких.