280 likes | 458 Views
5. DĚLENÍ LÁTEK MEMBRÁNOU. Podle V – centrifugace, GPC, membránové techniky: DIALÝZA – dc/dx FILTRACE – dP/dx. 5. 1 . Materiály membrán. Mikroporézní hmoty : keramika, sklo, slitiny, papír náhodné póry 1 -10 3 nm zkoncentrování Homogenní (difúzní) hmoty: pružné blány,
E N D
5. DĚLENÍ LÁTEK MEMBRÁNOU Podle V – centrifugace, GPC, membránové techniky: DIALÝZA – dc/dx FILTRACE – dP/dx
5.1. Materiály membrán • Mikroporézní hmoty: keramika, sklo, slitiny, papír náhodné póry 1 -103 nm zkoncentrování • Homogenní (difúzní) hmoty: pružné blány, střeva, měchýře, vaječná blanka. celofán, polyethylen, polyvinylchlorid póry jednotné filtrace i difúze
Materiály membrán pro UF +RO • Anizotropní (“skin”) gel 0.1 – 0.5 μm destička 50 – 250 μm disky účinné a odolné
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
Dialýza – použití • Odsolování • Odstranění nízkomolekulárních látek – AA, maltosa • Zahušťování – PEG, proud vzduchu • Umělá ledvina • Pěstování monokrystalů
5.3. Filtrace p MPa ≤ 0.1 > 0.1 0.1 - 1 1 – 10 Velikost č.> µm < 1µmm.hm. 102 – 105 < 500
5.3.b. + c. Mikro- + ultrafiltrace protlačování membránou s definovanou velikostí pórů „Cut-Off“ – m.hm. zadržovaná z 90% na membráně p–urychlení, 0.1 -1 MPa Materiál: kruhové, dutá vlákna, spirálové membrány
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
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
5.3.d. Reverzní osmóza Osmóza- samovolné zřeďování koncentrovanějšího roztoku pronikáním rozpouštědla polopropustnou membránou
Osmotický tlak, Van’t Hoff 1877 ¶ 1M roztoku, 273,1 K= 0,24 mPa Fyziologický roztok: 0,9% NaCl ¶ = 0,6 mPa
Reverzní osmóza RO stejný princip jako UF x p (1 – 10 mPa), V (<10Å, m.hm.< 500) Podmínka: p > ¶
RO - výhody • Jednoduché – stavebnicový systém • Náhrada redestilace • Levné – pouze E motoru pumpy • Dlouhá životnost membrán – 3 roky
RO- použití • Odsolování • Koncentrování (potr. průmysl: šťávy, mléko..) • Vinařství (odstraňování AcOH, příchutí.) • Zpracování odpadních vod: regenerace vzácných kovů oddělování olejů • Výroba čisté vody
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
RO -Výroba ultračisté vody výkon: 1.5 l/hod – 100l/hod 6 l/hod 90 l/hod
RO - použití ultračisté vody • Medicina, farmacie – umělá ledvina • Biotechnologie • Výroba polovodičů • Voda pro HPLC • Oplachování laboratorního skla i aut • Odsolování mořské vody
RO – odsolování mořské vody Pumpy: 1,6 – 2,6 MPa (brakická v.), 6 – 8 MPa (mořská) ERT – 30 - 40 % úspora energie Tok mořské vody 100 m3 /h, 75 bar 40 m3 /h čisté
RO – odsolování mořské vody Curacao, Holandské Antily, ostrovy korálových útesů RO pitná voda z kohoutků