Różnica między ultrafiltracją a odwróconą osmozą

Klucz Różnica - Ultrafiltracja kontra odwrócona osmoza
 

Oczyszczanie wody jest ważnym procesem w dostarczaniu społeczeństwu czystej wody. Proces oczyszczania wody obejmuje wiele etapów, które obejmują procedury biologiczne, chemiczne i fizyczne. Ultrafiltracja to proces, w którym woda jest filtrowana przez filtr membranowy w celu oddzielenia cząsteczek obecnych w próbce wody o masie cząsteczkowej od 103 do 106 Da. Odwrócona osmoza to procedura, w której woda przepuszczana jest przez półprzepuszczalną membranę wbrew gradientowi stężenia. Membrana do odwróconej osmozy może odrzucać cząsteczki o masie cząsteczkowej> 300 Da. The kluczowa różnica między dwiema procedurami jest wielkość cząstek odfiltrowanych z dwóch membran. Ultrafiltracja filtruje mniejsze cząsteczki o niskiej masie cząsteczkowej, podczas gdy odwrócona osmoza może odfiltrować większe cząsteczki o wyższej masie cząsteczkowej.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ultrafiltracja
3. Co to jest odwrócona osmoza
4. Podobieństwa między ultrafiltracją a odwróconą osmozą
5. Porównanie obok siebie - ultrafiltracja vs odwrócona osmoza w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest ultrafiltracja?

Ultrafiltracja (UF) jest rodzajem filtracji membranowej. Wykorzystuje ciśnienie hydrostatyczne do wymuszenia próbki ciecz - woda przez półprzepuszczalną membranę. Membrana składa się z nitrocelulozy o małym rozmiarze porów około 0,22 µm lub 0,45 µm. Ultrafiltracja służy głównie do usuwania bakterii i innych organizmów z próbki. Służy również do usuwania małych jonów, cząstek o niskiej masie cząsteczkowej i substancji organicznych, które nadają wodzie kolor, smak i zapach.

Rysunek 01: Ultrafiltracja

Zestaw do ultrafiltracji wykorzystuje puste w środku włókno złożone z materiału błoniastego. Woda zasilająca przepływa albo wewnątrz komórki, albo w świetle włókna. Przepływ wody przez pory filtra membranowego umożliwi zatrzymanie zawieszonych substancji rozpuszczonych i cząstek. Przefiltrowana woda i cząsteczki o niskiej masie cząsteczkowej przechodzą przez membranę. Woda wylotowa przechodzi następnie inne procedury oczyszczania, które obejmują procedury obróbki chemicznej.

Proces ultrafiltracji idealnie nadaje się do oczyszczania i zatężania roztworów makrocząsteczkowych (103–106 Da), zwłaszcza roztworów białkowych. Podstawowa zasada separacji opiera się na wielkości. Materiał, z którego przygotowana jest membrana, może czasem wpływać na szybkość i wydajność filtracji.

Główne zalety ultrafiltracji to;

• Nie używa chemikaliów do oczyszczania.
• Opiera się na prostym procesie separacji wielkości.
• Może być stosowany do usuwania zarówno cząstek, jak i mikroorganizmów.
• Może być zautomatyzowany.

Co to jest odwrócona osmoza?

Odwrócona osmoza to proces, w którym do układu przykładane jest ciśnienie większe niż ciśnienie hydrauliczne, aby umożliwić przepływ wody przez półprzepuszczalną membranę. Ruch odbywa się wbrew gradientowi koncentracji. Membrany stosowane w odwróconej osmozie nazywane są membranami odwróconej osmozy (RO). Materiałami powszechnie stosowanymi do wytwarzania komercyjnych membran RO są cienkowarstwowe kompozyty poliamidowe (TFC), octan celulozy (CA) i trioctan celulozy (CTA). W zależności od rodzaju materiału membrany zmienia się wydajność i szybkość techniki.

Rycina 02: Odwrócona osmoza

Układ odwróconej osmozy składa się z pustego włókna, a materiał membrany jest spiralnie owinięty wokół włókna. Włókna te są ze sobą związane, aby zwiększyć pole powierzchni dla odwróconej osmozy. Gdy przepływająca woda zostanie poddana działaniu wysokiego ciśnienia, woda i małe cząsteczki przechodzą przez półprzepuszczalną membranę. Zatrzymuje to duże cząstki i resztę niepożądanych cząstek. Przefiltrowana woda jest następnie przekazywana do dalszego przetwarzania.

Membrany RO mogą odfiltrować praktycznie wszystkie cząsteczki, w tym zarazki, materię organiczną, jony i inne cząstki stałe. Filtrowanie dużych cząsteczek do masy cząsteczkowej> 300 Da jest możliwe za pomocą techniki odwróconej osmozy.

Zalety odwróconej osmozy w oczyszczaniu wody są,

• Opłacalność.
• Może odfiltrować prawie wszystkie cząsteczki, w tym jony i metale ciężkie.
• Może być stosowany do eliminacji cząstek radioaktywnych z próbek wody.
• Zużycie chemikaliów jest zminimalizowane.

Jakie są podobieństwa między ultrafiltracją a odwróconą osmozą?

• Obie są technikami oczyszczania wody opartymi na fizycznym oddzielaniu / filtracji.
• Obie wykorzystują membrany w procedurze filtracji.
• Oba układy systemu są przygotowane z pustego włókna pokrytego membraną.
• W obu procedurach cząstki stałe, w tym substancje organiczne, nieorganiczne, jony, drobnoustroje i małe cząsteczki pyłu lub zarazków są odfiltrowywane i zatrzymywane.
• Membrany stosowane w obu technikach są wykonane z materiału celulozowego lub syntetycznego materiału węglowego.

Jaka jest różnica między ultrafiltracją a odwróconą osmozą?

Ultrafiltracja vs odwrócona osmoza
Ultrafiltracja to proces, w którym woda jest filtrowana przez filtr membranowy w celu oddzielenia cząsteczek obecnych w próbce wody.	Odwrócona osmoza to proces, w którym woda przepływa przez półprzepuszczalną membranę wbrew gradientowi stężenia, co jest ułatwione przez wysokie ciśnienie.
Masa cząsteczkowa oddzielonych cząstek
103-106 Da	> 300 Da
Zalety
Nie używa chemikaliów do oczyszczania. Opiera się na prostym procesie separacji wielkości. Może być stosowany do usuwania zarówno cząstek, jak i mikroorganizmów. Może być zautomatyzowany.	Opłacalność. Może odfiltrować prawie wszystkie cząsteczki, w tym jony i metale ciężkie. Może być stosowany do eliminacji cząstek radioaktywnych z próbek wody. Zużycie chemikaliów jest zminimalizowane.

Podsumowanie - ultrafiltracja kontra odwrócona osmoza 

Techniki ultrafiltracji i odwróconej osmozy stosuje się w dalszym przetwarzaniu wody pitnej. Głównym celem obu tych technik jest zapewnienie bezpiecznej wody pitnej dla społeczeństwa. Ultrafiltracja wykorzystuje filtr membranowy do odfiltrowywania bardzo drobnych cząstek, a zwłaszcza mikroorganizmów. Odwrócona osmoza może odfiltrowywać duże cząsteczki, a zatem jest bardziej opłacalna i wydajna.

Pobierz wersję PDF Ultrafiltracji a odwróconej osmozy

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Pobierz wersję PDF tutaj Różnica między ultrafiltracją a odwróconą osmozą

Odniesienie:

1. „Czym jest ultrafiltracja (UF) pod względem technologii filtrów membranowych?” Informacje o jakości wody - Co to jest ultrafiltracja (UF) pod względem technologii filtrów membranowych? | Woda APEC. Dostępny tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Ultrafiltration Grundmühle” Autor W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. przez Commons Wikimedia
2. „System odwróconej osmozy” Autor: Mas mufti (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia