İçeriğe atla

Ultrafiltrasyon

Ultrafiltrasyon (UF), basınç veya moleküler difüzyon gibi kuvvetlerin yarı geçirgen bir membrandan ayrılmaya neden olduğu çeşitli membran teknolojisi kullanan filtrasyondur. Askıda kalan katı maddeler ve yüksek moleküler ağırlıklı solvatlar, retentatta tutulurken, su ve düşük moleküler ağırlıklı solvatlar, permattaki (süzüntü) zardan geçer. Bu ayırma işlemi endüstride ve araştırmada, makro proteinlerin (103 - 106 Da) çözeltilerinin, özellikle protein çözeltilerinin saflaştırılması ve konsantre hale getirilmesi için kullanılır.[1]

Ultrafiltrasyon, temel olarak nanofiltrasyon ve mikrofiltrasyondan farklı değildir. Bunların her ikisi de boyut dışlama veya parçacık yakalamaya dayanarak ayrıdır. Temel olarak, farklı emilim miktarlarına ve farklı difüzyon hızlarına bağlı olarak ayrılan zar gazı ayrılmasından farklıdır.[2] Ultrafiltrasyon membranları, kullanılan zarın moleküler ağırlık kesilmesiyle (MWCO) tanımlanır. Ultrafiltrasyon, çapraz akış veya çıkmaz modunda uygulanır.

Uygulamalar

Kimya endüstrisi ve farmasötik üretim, yiyecek ve içecek işleme ve atık su arıtma gibi endüstriler, akışı geri dönüştürmek veya sonraki ürünlere değer katmak için ultrafiltrasyon kullanır. Kan diyalizinde ayrıca ultrafiltrasyon kullanılır.[3]

Ultrafiltrasyon, içme suyunu üretmek için parçacıkların ve makromoleküllerin ham sudan uzaklaştırılması için kullanılabilir. Su arıtma tesislerinde veya artan popülasyonlu izole edilmiş bölgelerde bağımsız sistemler olarak kullanılan mevcut ikincil (pıhtılaşma, flokülasyon, çökeltme) ve üçüncül filtrasyonun (kum filtrasyonu ve klorlama) sistemlerini değiştirmek için kullanılmıştır.[4] Yüksek süspansiyona sahip katı maddeler ile su arıtırken, UF genellikle primer (tarama, flotasyon, filtrasyon) ve ön işlem aşamaları olarak bazı ikincil işlemlerden yararlanarak işleme entegre edilir. UF süreçleri şu anda aşağıdaki nedenlerden dolayı geleneksel tedavi yöntemlerine göre tercih edilmektedir:[5]

  • Kimyasal gerektirmez (temizlikten ayrı olarak)
  • Yem kalitesinden bağımsız olarak sabit ürün kalitesi olur
  • Kompakt tesis büyüklüğü
  • Düzenleyici su kalitesi standartlarını aşma kabiliyeti,% 90-100 patojen giderimi elde etme kapasitesi

UF işlemleri şu anda membran tıkanması ve değişimi nedeniyle oluşan yüksek maliyetlerle sınırlıdır. Membran birimlerine aşırı zarar gelmesini önlemek için ilave besleme suyun ön arıtımı gerekir.

Birçok durumda UF, RO membranlarını korumak için ters osmoz (RO) tesislerinde ön filtreleme için kullanılır.[6] Bu işlemlerde de kullanılır:

  • Atık kağıt öğütücünün kağıt hamurundan öğütülmesi
  • Peynir üretimi, ultrafiltre süt
  • Bazı bakterilerin sütten uzaklaştırılması
  • Proses ve atık su arıtma
  • Enzim kurtarma
  • Meyve suyu konsantrasyonu ve arıtılması
  • Diyaliz ve diğer kan tedavileri
  • Proteinlerin tuzdan arındırılması ve çözücü değişimi (diafiltrasyon yoluyla)
  • Laboratuvar dereceli imalat
  • Kemik kollajeninin radyokarbon buluşması

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 2 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2019. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 2 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2019. 
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya". 2 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2019. 
  4. ^ "Arşivlenmiş kopya". 2 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2019. 
  5. ^ https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738800800502 []
  6. ^ "Arşivlenmiş kopya". 2 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2019. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Çevre mühendisliği</span>

Çevre mühendisliği, doğal kaynakların kullanımı ve insan sağlığına uygun çevre koşullarının yaratılması ile ilgili mühendislik dalıdır. Diğer mühendislik dallarından farklı olarak, doğanın kaynaklarını tüketmeyi değil, doğaya sahip olduklarını geri vermeye çalışan bir mühendislik dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Western blot</span>

Western blot immünogenetik, moleküler biyoloji ve diğer moleküler biyoloji dallarında bir doku homojenatı veya ekstraktı numunesi içerisinde spesifik proteinlerin tanımlanmasında yaygın olarak kullanılan bir analitik teknik.

<span class="mw-page-title-main">Atık su arıtımı</span> suyun evsel veya endüstriyel amaçlarla kullanıldıktan sonra ıslah edilmesi işi

Atık su arıtma, gün geçtikçe hızlı bir şekilde kirlenmekte olan temel yaşam kaynağı olan suyun evsel veya endüstriyel amaçlarla kullanıldıktan sonra arıtılması işidir.

<span class="mw-page-title-main">Diyaliz</span>

Böbrek diyalizi böbrekleri artık bu işlevleri doğal olarak yapamayan kişilerde fazla su, çözünen maddeler ve toksinlerin kandan uzaklaştırılması işlemidir. İlk başarılı diyaliz 1943 yılında gerçekleştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Hemodiyaliz</span> Kanın temizlenmesi için kullanılan tıbbi prosedür

Tıpta, hemodiyaliz, fistül, greft ya da kateter adı verilen uygun bir vasküler giriş yolu kullanılarak hastadan alınan kanın, bir makine ve pompa yardımıyla diyalizör adı verilen bir süzgeçten geçirilirken sıvı ve solüt içeriğini düzenleyerek hastaya geri verilmesine verilen addır. Genelde haftada 3 kez 4 saat süren seanslar şeklinde uygulanır.

Protein saflaştırması, karmaşık bir karışımdan tek bir tip proteini izole etmek için izlenen bir seri süreçtir. İlgi duyulan bir proteinin işlevi, yapısı ve diğer proteinlerle etkileşiminin karakterizasyonu için protein saflaştırması şarttır. Başlangıç malzemesi genelde bir biyolojik doku veya mikrobiyal kültürdür. Saflaştırma sürecinin çeşitli adımları sonucunda, protein içinde hapsolduğu ortamdan kurtarılır, karışımda bulunan protein olan ve protein olmayan kısımlar birbirinden ayrılır ve nihayet arzulanan protein tüm diğer proteinlerden ayrıştırılır. Bir proteinin diğer tüm proteinlerden ayrıştırmak, protein saflaştırmasının en zahmetli yanıdır. Ayrıştırma adımlarında proteinlerdeki büyüklük, fizikokimyasal özellikler, bağlanma afinitesi ve biyolojik etkinlik gibi unsurlardaki farklılıklardan yararlanılır.

<span class="mw-page-title-main">Ters osmoz</span>

Ters osmoz (RO) iyonları, istenmeyen molekülleri ve içme suyundan daha büyük parçacıkları gidermek için kullanılan hücre zarı olarak görev yapan bir su arıtma işlemidir.

<span class="mw-page-title-main">Su temizleme</span>

Su arıtma istenmeyen kimyasalları, biyolojik kirleticileri, askıda katı maddeleri(AKM) ve gazları sudan uzaklaştırma işlemidir. Amaç, belirli amaçlara uygun su üretmektir.

Nanofiltrasyon, moleküler ağırlık sınırı ultrafiltrasyon ile ters osmoz arasında olan bir membran ayırma yöntemidir. Bakterilerin, virüslerin, organik kalıntıların ve sertliğin uzaklaştırılmasında kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Kuru üzüm</span> kurutulmuş meyve

Kuru üzüm, bir kurutulmuş meyve türüdür. Üzümün kurusudur ve kuruyemiş olarak kabul edilmese de onun gibi çiğ tüketildiği gibi, üzüm hoşafı olarak ya da üzümlü ekmek ve üzümlü keklerde de kullanılır. Rengine göre beyaz kuru üzüm ve siyah kuru üzüm olmak üzere iki temel gruba ayrılır. Halk dilinde kişmiş de denir.

<span class="mw-page-title-main">Su arıtma</span>

Su arıtması, belirli bir son kullanım için daha kabul edilebilir hale getirmek için su kalitesini artıran herhangi bir işlemdir. Son kullanım içme suyu, endüstriyel su temini, sulama, nehir akışı bakımı, su rekreasyonu veya güvenli bir şekilde çevreye iade edilmesi dahil olmak üzere diğer birçok kullanım olabilir. Su arıtımı kirletici maddeleri ve istenmeyen bileşenleri uzaklaştırır veya konsantrasyonlarını azaltarak suyun istenen son kullanım için uygun olmasını sağlar. Suyun evsel veya endüstriyel amaçlarla kullanıldıktan sonra ıslah edilmesi olan atık su arıtma veya atık su arıtımı da vardır.

<span class="mw-page-title-main">Su filtresi</span>

Bir su filtresi, kirleri gideren bir filtre veya cihazdır. En yaygın su temizleme yöntemidir. İnce bir fiziksel bariyer, kimyasal işlem veya biyolojik bir işlem kullanarak suyun kirlenmesini azaltır. Filtreler, tarımsal sulama sağlama, erişilebilir içme suyu, genel ve özel akvaryumlar, havuzların ve yüzme havuzlarının güvenli kullanımı gibi farklı alanlardaki suyu temizler.

<span class="mw-page-title-main">Hızlı kum filtre</span>

Hızlı kum filtresi veya hızlı yerçekimi filtresi, su filtreleme sisteminde kullanılan bir su filtresi ve kum filtresi türüdür ve belediye içme suyu tesislerinde çok aşamalı bir su arıtma sisteminin bir parçası olarak yaygın şekilde kullanılır. İlk modern hızlı kum filtreleme tesisi, New Jersey'deki Little Falls'da George W. Fuller tarafından tasarlandı ve inşa edildi. Fuller'ın filtrasyon tesisi 1920'de faaliyete geçti ve ABD'de bu teknoloji başarılı oldu. Hızlı kum filtreleri, 1920'lerde büyük belediye su sistemlerinde yaygın olarak kullanılıyordu, çünkü yavaş kum filtresine kıyasla daha küçük alanlara ihtiyaç duyuyorlardı.

<span class="mw-page-title-main">Kum filtresi</span>

Kum filtreleri, en yaygın su filtreleri türünden biridir ve su arıtma işleminde bir basamak olarak kullanılır.

Mikrofiltrasyon, kontamine bir sıvının, mikroorganizmaları ve süspanse edilmiş partikülleri proses sıvısından ayırmak için özel bir gözenek büyüklüğündeki membrandan geçirildiği bir tür fiziksel filtrasyon prosesidir. İstenmeyen kirletici maddeler içermeyen bir ürün akışı sağlamak için, membran teknolojisi kullanılarak ultrafiltrasyon, nanofiltrasyon ve ters osmoz gibi çeşitli ayırma işlemleriyle birlikte kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Taşınabilir su arıtma</span>

Taşınabilir su arıtma cihazları, içme amaçlı arıtılmamış kaynaklardan suyu arıtmak için kullanılan, kendi kendine yeten, kolayca taşınan su filtreleme sistemidir. Başlıca işlevleri patojenleri ve çoğu zaman askıda kalan katı maddeleri ve bazı hoş olmayan veya toksik bileşikleri ortadan kaldırmaktır.

<span class="mw-page-title-main">Ayırma işlemi</span> kimyasal madde karışımını iki veya daha fazla ürüne dönüştürmek için kullanılan yöntem

Ayırma işlemi, bir kimyasal madde karışımını en az iki veya daha fazla ürüne dönüştürmek için kullanılan yönteme verilen addır. Ayırma işlemi sonucunda oluşan ürünlerden en az biri, kaynaktaki bileşenlerden en az biri ya da birden fazlası bakımından zenginleşir. Bazı durumlarda karışımlar bir ayırma işlemiyle neredeyse tamamen saf iki bileşene ayırabilir. Karışımın bileşenleri arasındaki fiziksel veya kimyasal farklarından yararlanılarak ayırma gerçekleştirilir.

<span class="mw-page-title-main">Membran biyoreaktör sistemi</span>

Membran biyoreaktör (MBR) sistemi, biyolojik arıtım metotlarından biri olan aktif çamur prosesini membran ayırma prosesiyle birleştiren arıtım teknolojisidir.

Çapraz Akışlı Filtrasyon Teknolojisi. Bir sıvının içerdiği farklı molekül ya da partikül boyutlarında çözülmüş ya da dağılmış bileşenler farklı boyutlarda gözenekleri olan membranlar kullanarak ayrı sıvı akımlarına ayrılır. Membran filtrasyon yarı geçirgen bir membran kullanılarak bir sıvının iki akışa ayrılması teknolojisidir.

İleri osmoz (FO), Ters osmoz (RO) gibi bir membran proses olup doğal osmozu kullanarak suyun az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama doğru oldukça seçici bir membrandan geçirerek taşınmasıdır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.