5. DĚLENÍ LÁTEK MEMBRÁNOU

Prezentace na téma: "5. DĚLENÍ LÁTEK MEMBRÁNOU"— Transkript prezentace:

1 5. DĚLENÍ LÁTEK MEMBRÁNOU
Podle V – centrifugace, GPC, membránové techniky: DIALÝZA – dc/dx FILTRACE – dp/dx

2

3 5.1. Materiály membrán Mikroporézní hmoty: keramika, sklo, slitiny, papír náhodné póry nm zkoncentrování Homogenní (difúzní) hmoty: pružné blány, střeva, měchýře, vaječná blanka. celofán, polyethylen, polyvinylchlorid póry jednotné filtrace i difúze

4 Materiály membrán pro UF +RO
Anizotropní (“skin”) gel 0.1 – 0.5 μm destička 50 – 250 μm disky účinné a odolné

5

6 Materiály pro kontinuální UF +RO

7 5.2. Dialýza Frakční difúze nízkomolekulárních látek semipermeabilní membránou z koncentrovaného roztoku do zředěného Způsoby: Dialyzační trubice Sendvičový dialyzátor Sendvičový dialyzátor spirálový Urychlení difúze – míchání, výměna kapaliny

8 Sendvičový dialyzátor spirálový

9 Dialýza – použití Odsolování
Odstranění nízkomolekulárních látek – AA, maltosa Zahušťování – PEG, proud vzduchu Umělá ledvina Pěstování monokrystalů

10 Dialýza - příklad

11 5.3. Filtrace p MPa ≤ > – 10 Velikost č.> µm < 1 µm m.hm. 102 – < 500

12 5.3.a. Filtrace klasická

13 5.3.b. + c. Mikro- + ultrafiltrace
protlačování membránou s definovanou velikostí pórů „Cut-Off“ – m.hm. zadržovaná z 90% na membráně p–urychlení, MPa Materiál: kruhové, dutá vlákna, spirálové membrány

14 Použití mikro- + ultrafiltrace
Moderní, účinná, šetrná a levná metoda. Mikropreparace Koncentrování Odsolování Frakcionace Δ m.hm. > 10 (NK, bílkoviny, enzymy, antigeny) Sterilizace Izolace buněk, virů

15 Statický koncentrátor
Příprava vzorků pro klinickou biochemii: protilátky, titry antigenů, enzymy, izoenz. Odsolování a koncentrování: moč, sliny, mozkomíšní mok, mléko.. 5ml moče 50x v 80 min. Rychlé, levné, bezpečné, bez přístrojů

16

17 5.3.d. Reverzní osmóza Osmóza- samovolné zřeďování koncentrovanějšího roztoku pronikáním rozpouštědla polopropustnou membránou

18 Osmotický tlak, Van’t Hoff 1877
¶ 1M roztoku, 273,1 K= 0,24 mPa Fyziologický roztok: 0,9% NaCl ¶ = 0,6 mPa

19 Reverzní osmóza RO stejný princip jako UF x p (1 – 10 mPa), V (<10Å, m.hm.< 500) Podmínka: p > ¶

20 RO - spirálová membrána
Kation Zadržení % cmax % Na+ 5 - 10 Al+3 99 NH4 + 3 – 8 Cd+2 Anion Cl- 94 -95 5 - 8 SO4 -2 5 - 15 PO4-3 CrO4-2 8 - 12 CN- 90 -95 4 - 12

21 RO - výhody Jednoduché – stavebnicový systém Náhrada redestilace
Levné – pouze E motoru pumpy Dlouhá životnost membrán – 3 roky

22 RO- použití Odsolování Koncentrování (potr. průmysl: šťávy, mléko..)
Vinařství (odstraňování AcOH, příchutí.) Zpracování odpadních vod: regenerace vzácných kovů oddělování olejů Výroba čisté vody

23 RO -Výroba ultračisté vody
18 Megaohm.cm <1% částic, mikroorganizmů, rozpuštěných org. i anorg. látek Součásti přístroje: Mechanický filtr Aktivní uhlí Ionex RO UV sterilizátor

24 RO -Výroba ultračisté vody
výkon: 1.5 l/hod – 100l/hod 6 l/hod l/hod

25 RO - použití ultračisté vody
Medicina, farmacie – umělá ledvina Biotechnologie Výroba polovodičů Voda pro HPLC Oplachování laboratorního skla i aut Odsolování mořské vody

26 RO – odsolování mořské vody
Pumpy: 1,6 – 2,6 MPa (brakická v.), 6 – 8 MPa (mořská) ERT – % úspora energie Tok mořské vody 100 m3 /h, 75 bar  40 m3 /h čisté

27

28 RO – odsolování mořské vody
Curacao, Holandské Antily, ostrovy korálových útesů RO  pitná voda z kohoutků