Caratterizzazione di membrane

Caratterizzazione di Membrane

• Porose

  Studiare le proprietà fisico-porose è fondamentale.
  • Micropori          dp < 50 nm
  • Meso pori        dp = 2-50 nm
  • Macropori        dp > 50 nm

Il materiale poro è importantissimo per il trasporto.

I branii porosi di diverse dimensioni      quindi ci serve una distribuzione delle dimensioni dei pori

Distribuzione delle Dimensioni dei Pori

Da qui osserviamo una distribuzione      e una nominale

Tutte le particelle con dimensione maggiore di quella assorbita non possono     Tutte le particelle con dimensione maggiore di quella

Porosità Superficiale

E.g. Area poro

E.g. Linee membrana

• Ultrafiltrazione        E_p ≈ 5-20%     molto porosa
• Microfiltrazione        E_p ≈ 0.1-1%     poco porosa

Caratterizzazione di Membrane:

• Poro
• Macropori _dp > 50 nm
• Mesopori 2 _dp < 50 nm
• Micropori _dp < 2 nm

Il materiale poro è importante per il trasporto (oss forma e non quello volume) è caratterizzato dalla dimensione dei pori.

I pori sono di diverse dimensioni, quindi ci è una distribuzione della dimensione dei pori.

Di qui definire una dimensione assoluta e una nominale.

Tutte le particelle con dimensione maggiore a quella assoluta non passano.

Tutte le particelle con dimensione maggiore a quella nominale passano.

Proprietà Superficiali:

• E_s: Area pori
  • Area membrana
  • Microfiltrazione E_s ≈ 5-20%
  • Ultrafiltrazione E_s ≈ 0.1-1%

A) Flusso di permeato attraverso la membrana

J_p = P_p * ΔP / μ - legge di Darcy

• μ = viscosità del fluido
• ΔP = forza su pericie differenza di pressione ai due lati della membrana
• P_p = permeabilità della membrana

Calcolo di P_p:

1. Se un permeato attraverso una membrana, dell'attrav. oppure ultrafiltra e si approfondisce, il flusso di permeato è con la pressione applicata
   • eq. nota: -> legge 2 Darcy

e della perdita si calcola P_p

• Per caratterizzare le membrane, se nel lavoro delle membrane una devi aggiungere ed eccedono la pressione massiccia è per esempio 5 bars, le si solvevano a pressione di 1 bar.
• Il profilo di ci sotto lo strato dall'operare inizio si cambia le porte, per poi diminuire piampiano. Questo porta poi pressione si applica a per la membrana di conflpettiva, i pui metb innumerati di liquidi e conservazione quasi permetteva di per 7 speci per esigenziato avaxiate come crescutre sopra in lungo alle mascurvele.

2) MWCO (Molecular weight cut off)

• Peso molecolare della molecola plasmatica (proteica) escluso
• Durante molti della capacità di filtrazione con la frazione

3) Ritenzione

_{R(Rf - Cf)}/C_f . 100

• C_f = concentrazione del permeato
• C_f = concentrazione dell'alimentazione

Caratterizzazione in base a reazione legata alla struttura

Tecniche Microscopiche

1) Tecnica SEM → Scanning electron microscopy

1. Sfrutta la reazione degli elettroni (fascio di elettroni)
2. ~5 nanometri. Risoluzione

2) Tecnica TEM → Transmission electron microscopy

• Risoluzione di 0,2-0,5 nanometri

3) Tecnica FESEM → Field emission SEM

• Risoluzione di 0,5-0,1 nm

4) Tecnica TFM → Tunneling force microscopy

• Risoluzione di 1 nanometro

- Gli altri volumi La membrana deve gonfiare finché la pressione ovvero la tensione

facendone una fotografia.

- Non ridurre mai l'assorbimento del campione

- Non va bene per campioni molto spessi (vede un immagine speculare)

Misurare la grandezza dei pori:

1. Bubbler Point Test.

Viene immersa la membrana in un liquido bagnante tutti pori più piccoli

rimangono colmati e la membrana si può schiumare a temperatura.

I menischi dei pori nel senso verso l'alto in un aumento di pressione mentre si manda

la membrana a bolle non più nessun fluido padano può quindi venire disposta sul

liquido ancora sui lati dei pori per sostenere la pressione alla quale la membrana delle

bollicine il flusso può finalmente.

Pori grandi: Questi valori R sono calcolati con l'equazione seguente:

Per voluzioni che la diminuzione di pori coincidere la pressione viene derivato

la seguente equazione:

Laplace ₍₁₎ q_p 2γcosθ_{(1) σ}

soddisfatti dell'equilibrio bagnamento

dimensione angolo di contatto tra il liquido bagnanti

del poro e la membrana (tappo)

<90°=liquido NON

bagna la membrana

>90°=liquido LA BAGNA

la membrana

- È bene che l'uso direttamente basso cioè si dovesse supporto meno flusso veloci

meglio consentono quindi di controllare la membrana

- Limite di questo metodo è che oscilla in un solo punto della determinazione, solo

rapporto più precario

1) FOSFORENTA E MERCURIO:

- Si misura il flusso contro il gradiente ad una pressione minore o maggiore.

- Serve per le misure di Volume.

- Si determina la dimensione di ioni e detemina la relazione tra compartimenti.

- Dal volume al numero di pori si determina il peso di pori.

- Gli ioni, i volumi da pori determinano laampiezza di pori.

- La membrana con corpi positivi determina la dimensione maggiore.

- Secondo punto della Judoveca si osserva aumento di pressione fino.

- E ostruita l'entrata dentro il fosforo anche se poco rigido.

- Si vogliono flui oltre le membrane delle proteine del tipo II.

Risultati: regolano flussi e pressione sulle membrane.

Dead end: pendenza flessa in cui penetra nelle superficie.

3) GAS-LIQUID DARYAGENER (p/s proporzionalità)

- Si impiegano le membrane sintetiche non alle di perforazione - si immette un poi copri al a troncati.

- Si mostra i flussi di pori attraverso le membrane.

a

VET a ∆P DMX GraN(μm/L) Gas M(HAX) flux max max di DMX GiKL

- sottoposti la distribuzione delle dimensioni dei pori (porosità per modellazione matematica)

- vantaggio é condotta solo con reagenti o sostanze tutte le tensioni

- altro metodo versione per misurato da microfiltrazione da ultrafiltrazione solo e per pori anche sempre e verifica sono preseccare, che dimostra che membrana

c) LIQUID LIQUID DISPLACEMENT

liquido iposotturato contro la membrana lopposta quella secondo sostituendo i porando

- utilizzare lo stesso dapprima wet = dry - dry

- liquidi devono essere immiscibili (masca ≠ pericoloso)ostacoli poro + c. si effetto swelling (ripoporiano) sulla membrana

d) TERMOPOROMETRIA

- per misurante di ultrafiltrazione

La temperature di complemento dell'acqua su pori rotta in funzione della dimensioni degli stessi. Si trova quindi microsolezione che lofin (il rapporto dei pori. Viene con potes. il pori chiuso) a sono queste condizzioni di complementi.

Qg° = (20° Vμm) / Δlp ΔT

ΔT = sottoposti del collamento microoro o roseguire il complementi

Qg° = divisione interfacciale streto liquido

V = Volume nucleare del solido

Vμm = complemento al liquido

Δlp = nucleato nucleari di pressione dell'H₂O

Anum = per pori sono, altro loffip un potere a tania complementi

Porosità

Vμm = L (√D)

√approfito poro = λ1 per chiude

P = stressoso membrana = K pori porous