Membran Teknolojisi Nedir?

Membran teknolojisi, maddeleri ayırmak için kullanılan birkaç farklı filtreleme işlemine atıfta bulunan bir terimdir. Bu teknoloji ile membranlar ayırma işlemlerinde hem endüstriyel hem de bilimsel olarak çok çeşitli uygulamalarla filtre olarak kullanılır. Adsorpsiyon, iyon değiştiriciler ve kum filtreleri gibi ilgili teknolojilere etkili alternatifler sunar. Zar teknolojisinde kullanılan zarlar, iki sıvıyı ayıran ve bazı maddelerin zar boyunca taşınmasına izin veren engeller olarak kabul edilebilir.

En basitinde, membranların teknolojik kullanımı, suyun içinden akmasına izin veren, ancak askıda kalan katıları hapseden geçirgen bir membranöz filtre oluşturulmasından oluşabilir. Suyun zardan geçmesine neden olmak için kullanılabilecek çeşitli kuvvetler vardır. Bunlar yerçekimi, basınç, elektrik akımı veya zar boyunca bir konsantrasyon gradyanının korunmasını içerebilir.

Bu tip teknolojinin en büyük kullanımlarından biri su filtrasyonu ve arıtmasıdır. Bu tuzdan arınmayı veya tuzlu sudan içme suyunun yaratılmasını ve yeraltı suyunun veya atık suyun arıtılmasını içerir. Membran teknolojilerini kullanan diğer sanayi alanları arasında biyoteknoloji, yiyecek ve içecek üretimi ve böbrek yetmezliği olan hastalar için diyaliz gibi tıbbi kullanımlar bulunmaktadır.

Farklı membran teknolojisi türlerinden bazıları ters ozmoz, mikrofiltrasyon, ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyondur. Ters ozmoz, bir sıvıyı zar boyunca zorlamak için basınç kullanan bir zar teknolojisi işlemidir. Bir maddenin membrandan yüksek konsantrasyonlu bir alandan düşük konsantrasyonlu bir alana hareket ettiği doğal ozmoz fonksiyonunun tam tersidir. Bu spesifik membran teknolojisinin uygulamaları arasında konsantre meyve suyu üretimi, akvaryumlar için yapay deniz suyu oluşturulması ve akçaağaç şurubu üretimi yer alır.

Mikrofiltrasyon, ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon, esasen kullanılan zarın gözenek boyutunda birbirinden farklı zar teknolojileridir. Mikrofiltrasyon tipik olarak, 0.1 ila 10 mikrometre gözenek boyutuna sahip membranlar kullanır. Ultrafiltrasyon membranı gözenek boyutu tipik olarak 0.1 ila 0.001 mikrometredir. Nanofiltrasyon membranları, genellikle bir nanometrenin 0.001 mikrometreye eşit olduğu nanometre cinsinden ölçülen en küçük gözenek boyutuna sahiptir.

Membran teknolojisi oldukça karmaşık bir bilimsel araştırma alanıdır. Diğer birçok özel teknik ve uygulama çok çeşitli endüstrilerde mevcuttur. Bunlardan bazıları, gazların ayrılması, ilaçta kontrollü ilaç dağıtımı ve yapay akciğerlerde kan oksijenlenmesi gibi uzman membran teknolojisi uygulamalarını içerir.