Differenza Tra Ultrafiltrazione E Osmosi Inversa

2024 Autore: Mildred Bawerman | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 08:39

Differenza chiave: ultrafiltrazione vs osmosi inversa

La purificazione dell'acqua è un processo importante per fornire acqua pulita alla comunità. Ci sono molte fasi coinvolte nel processo di purificazione dell'acqua che include procedure biologiche, chimiche e fisiche. L'ultrafiltrazione è il processo in cui l'acqua viene filtrata attraverso un filtro a membrana per separare le molecole presenti nel campione di acqua che ha un peso molecolare compreso tra 103 e 106 Da. L'osmosi inversa è una procedura in cui l'acqua viene fatta passare attraverso una membrana semipermeabile contro un gradiente di concentrazione. La membrana ad osmosi inversa è in grado di respingere particelle che hanno un peso molecolare> 300 Da. La differenza fondamentale tra le due procedure è la dimensione delle particelle filtrate dalle due membrane. L'ultrafiltrazione filtra le molecole più piccole con un peso molecolare basso mentre l'osmosi inversa può filtrare le molecole più grandi con un peso molecolare più elevato.

CONTENUTI

1. Panoramica e differenza chiave

2. Cos'è l'ultrafiltrazione

3. Cos'è l'osmosi inversa

4. Somiglianze tra ultrafiltrazione e osmosi inversa

5. Confronto affiancato - Ultrafiltrazione vs osmosi inversa in forma tabulare

6. Riepilogo

Cos'è l'ultrafiltrazione?

L'ultrafiltrazione (UF) è un tipo di filtrazione a membrana. Utilizza la pressione idrostatica per forzare il campione di liquido - acqua attraverso la membrana semipermeabile. La membrana è composta da nitrocellulosa con una piccola dimensione dei pori di circa 0,22 µm o 0,45 µm. L'ultrafiltrazione viene utilizzata principalmente per rimuovere batteri e altri organismi nel campione. Viene anche utilizzato per rimuovere piccoli ioni, particelle a basso peso molecolare e materia organica che conferiscono colore, sapore e odore all'acqua.

Figura 01: ultrafiltrazione

La configurazione Ultrafiltration impiega una fibra lunga cava composta da un materiale membranoso. L'acqua di alimentazione scorre all'interno della cellula o nel lume della fibra. Il flusso d'acqua attraverso i pori del filtro a membrana consentirà ai soluti sospesi e alle particelle di trattenere. L'acqua filtrata e le particelle a basso peso molecolare passano attraverso la membrana. L'acqua in uscita viene quindi sottoposta ad altre procedure di purificazione a valle che includono procedure di trattamento chimico.

Il processo di ultrafiltrazione è idealmente utilizzato per purificare e concentrare soluzioni macromolecolari (103-106 Da), in particolare soluzioni proteiche. Il principio principale della separazione si basa sulla dimensione. Il materiale in cui viene preparata la membrana a volte può anche avere un effetto sulla velocità e sull'efficienza di filtrazione.

I principali vantaggi dell'ultrafiltrazione sono;

• Non utilizza prodotti chimici per purificare.
• Si basa sul semplice processo di separazione delle dimensioni.
• Può essere utilizzato per rimuovere sia particelle che microrganismi.
• Può essere automatizzato.

Cos'è l'osmosi inversa?

L'osmosi inversa è il processo in cui viene applicata al sistema una pressione maggiore della pressione idraulica per consentire il movimento dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile. Il movimento avviene contro un gradiente di concentrazione. Le membrane che vengono utilizzate nell'osmosi inversa sono denominate membrane per osmosi inversa (RO). I materiali comunemente usati per preparare membrane RO commerciali sono i compositi a film sottile di poliammide (TFC), l'acetato di cellulosa (CA) e il triacetato di cellulosa (CTA). A seconda del tipo di materiale della membrana, l'efficienza e la velocità della tecnica vengono alterate.

Figura 02: osmosi inversa

L'impostazione dell'osmosi inversa è composta da una fibra cava con il materiale della membrana che viene avvolto a spirale attorno alla fibra. Queste fibre sono legate insieme per aumentare la superficie per l'osmosi inversa. Una volta che l'acqua corrente è sottoposta ad alta pressione, l'acqua e le piccole molecole passano attraverso la membrana semipermeabile. Ciò trattiene le particelle grandi e il resto delle particelle indesiderate. L'acqua filtrata viene quindi fatta passare per la lavorazione a valle.

Le membrane RO possono filtrare praticamente tutte le particelle, inclusi germi, materia organica, ioni e altro particolato. La filtrazione di grandi molecole fino a un peso molecolare di> 300 Da è possibile con la tecnica dell'osmosi inversa.

I vantaggi dell'osmosi inversa nella purificazione dell'acqua sono,

• Efficacia dei costi.
• Può filtrare quasi tutte le particelle inclusi ioni e metalli pesanti.
• Può essere utilizzato per eliminare le particelle radioattive dai campioni d'acqua.
• L'uso di sostanze chimiche è ridotto al minimo.

Quali sono le somiglianze tra ultrafiltrazione e osmosi inversa?

• Entrambe sono tecniche di purificazione dell'acqua basate sulla separazione / filtrazione fisica.
• Entrambi utilizzano membrane nella procedura di filtrazione.
• Entrambe le configurazioni del sistema sono preparate in una fibra cava rivestita con la membrana.
• In entrambe le procedure, il particolato, comprese le sostanze organiche, inorganiche, gli ioni, i microbi e le piccole particelle di polvere o germi, vengono filtrati e trattenuti.
• Le membrane utilizzate in entrambe le tecniche sono costituite da un materiale di cellulosa o da un materiale di carbonio sintetico.

Qual è la differenza tra ultrafiltrazione e osmosi inversa?

Articolo diff. Al centro prima della tabella

Ultrafiltrazione vs osmosi inversa
L'ultrafiltrazione è il processo in cui l'acqua viene filtrata attraverso un filtro a membrana per separare le molecole presenti nel campione d'acqua.	L'osmosi inversa è il processo in cui l'acqua viene fatta passare attraverso una membrana semipermeabile contro il gradiente di concentrazione facilitato dall'alta pressione.
Peso molecolare delle particelle separate
103-106 Da	> 300 Da
Vantaggi
Non utilizza prodotti chimici per purificare. Si basa sul semplice processo di separazione delle dimensioni. Può essere utilizzato per rimuovere sia particelle che microrganismi. Può essere automatizzato.	Efficacia dei costi. Può filtrare quasi tutte le particelle inclusi ioni e metalli pesanti. Può essere utilizzato per eliminare le particelle radioattive dai campioni d'acqua. L'uso di sostanze chimiche è ridotto al minimo.

Riepilogo: ultrafiltrazione vs osmosi inversa

Le tecniche di ultrafiltrazione e osmosi inversa sono impiegate nel trattamento a valle dell'acqua potabile. Lo scopo principale di entrambe queste tecniche è fornire acqua potabile sicura per il pubblico. L'ultrafiltrazione utilizza un filtro a membrana per filtrare particelle molto minute e soprattutto microrganismi. L'osmosi inversa può filtrare molecole di grandi dimensioni e quindi è più conveniente ed efficiente.

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