¿Qué es la separación de membrana?
La separación de membrana es una técnica que se utiliza en ciencia e industria para separar sustancias de una mezcla filtrando esa mezcla a través de una membrana porosa. La sustancia que se filtra puede ser un líquido o un gas. La separación de la membrana tiene muchas aplicaciones prácticas, incluida la filtración de agua y la creación de soluciones concentradas. Los principales tipos de procesos de separación de membrana son la ósmosis inversa, la nanofiltración, la ultrafiltración y la microfiltración.
Cuando una solución de alimentación o gas se pasa a través de una membrana porosa bajo alta presión, ciertas sustancias de esa mezcla impregnarán la membrana al área de presión más baja, pero otras sustancias no podrán hacerlo. La consistencia y la composición química de la membrana determinan qué materiales pasan a través de ella. Por ejemplo, una membrana que tiene poros más grandes tenderá a dejar entrar partículas grandes y pequeñas, y una membrana que tiene poros más pequeños excluirá las partículas más grandes. Del mismo modo, una membranaque tiene una composición química particular podría diseñarse para filtrar químicamente ciertos compuestos.
En la ósmosis inversa, se contienen dos soluciones en lados opuestos de la membrana, una que está más concentrada y la otra que es más acuosa o menos concentrada. La tendencia natural del agua a difundirse desde un área de baja concentración a un área de alta concentración se invierte por presión aplicada a la solución altamente concentrada. Esto hace que el agua fluya fuera de la solución altamente concentrada a través de la membrana, lo que hace que esa solución sea aún más concentrada por la eliminación de agua. La leche evaporada y otros productos condensados se pueden hacer a través de este proceso.
La nanofiltración se usa típicamente en el procesamiento de agua para eliminar su sabor salado o contenido mineral indeseable. Este método elimina las sales, como el sodio y el potasio, del líquido. Membranas que sonUtilizado en nanofiltración tiene un tamaño de poro ligeramente mayor que los que se usan en la ósmosis inversa.
La ultrafiltración y la microfiltración se utilizan para separar partículas más grandes, al tiempo que dejan partículas más pequeñas a través de la membrana. Los virus, las bacterias y la materia sólida suspendida están excluidos por estas membranas de poro más grandes. A menudo, la ultrafiltración o la microfiltración se utilizarán junto con un método de filtración más fino como parte de un proceso industrial general.
Muchas industrias utilizan la separación de membrana como parte de sus operaciones de rutina. Por ejemplo, eliminar sales y minerales dañinos que podrían crear escala o corrosión en el agua fuente es importante en la operación de las calderas. La separación de la membrana también se puede utilizar para recuperar compuestos químicos de una corriente de desechos. La desalinización es otro método en el que la separación de la membrana se usa ampliamente para producir agua potable de alta calidad.