O membrană sintetică este o membrană care acționează ca un filtru în procesele industriale sau în experimentele biochimice.
O membrană este un strat de material care servește ca filtru între două faze , impermeabil la anumite particule, molecule sau substanțe în anumite condiții . Unele componente pot trece prin membrană prin impregnarea fluxurilor, în timp ce altele nu trec și se acumulează în fluxul de reținere .
Membranele se caracterizează în general prin:
Membranele sintetice se pot distinge în funcție de structura lor, printre care membrane simetrice, realizate dintr-un singur material cu o dimensiune omogenă a porilor, membrane asimetrice (sau anizotrope), alcătuite dintr-un strat foarte subțire (pielea) plasat pe un sub poros -strat. Separarea este apoi asigurată de stratul mai subțire și mai selectiv. Cu cât membranele sunt mai subțiri, cu atât este mai mare debitul, care este căutat în industrie din motive economice. De asemenea, trebuie să rămână suficient de puternici, ceea ce duce în general la membrane cu o grosime de cel puțin 20 µm. Pielea poate fi densă sau poroasă în funcție de aplicația dorită.
Membranele polimericeGeometria membranelor este adesea echivalată cu geometria modulelor.
Sunt posibile trei geometrii, plane, tubulare, în fibre goale.
Membranele plateStratul selectiv fiind depus pe un suport, membrana nu are rezistență mecanică atunci când presiunea este aplicată în direcția opusă. Prin urmare, spălarea înapoi nu este posibilă și membrana se deteriorează în cele din urmă. Sunt rigide și nu pot fi înfășurate, deci pot fi utilizate numai în dispozitive tip filtru de presare (membrane de tablă montate pe ambele părți ale cadrelor rigide, stivuite)
Membranele spirale plateMembranele compuse dintr-un material organic. Sunt utilizate pe scară largă pentru nanofiltrare. Modulele sunt compuse dintr-un tub pe care sunt înfășurate succesiv o membrană, o rețea fină, o altă membrană și o rețea mai grosieră. Prin urmare, membranele trebuie să fie suficient de flexibile pentru a fi înfășurate. Retentatul circulă prin rețeaua mai puțin fină, în timp ce filtratul va merge la rețeaua mai fină, unde va trece în golul central al tubului.
Membranele tubulareEle pot fi de tip monocanal sau multicanal și sunt adesea de natură minerală. În cazul membranelor tubulare multicanal, tuburile sunt grupate în paralel într-un modul. Permeata este recuperată în afara tuburilor, în plicul modulului. Aceste sisteme sunt mai puțin susceptibile la înfundare, dar sunt costisitoare și pot fi greoaie.
Membranele goale din fibreAcestea sunt alcătuite dintr-un set de fibre goale grupate împreună într-un plic (formând modulul). Sunt doar de natură organică și nu au suport textil (autoportant). La fel, ele sunt adesea realizate dintr-un singur material, deși există fibre compozite goale. Stratul activ (pielea) și substratul poros sunt strâns legate, ceea ce permite filtrarea în ambele direcții. Acest sistem este ieftin, dar face posibilă filtrarea fluidelor cu vâscozitate redusă cu risc scăzut de colmatare.
Membranele sintetice au aplicații în industrie sau în microbiologie, în procese precum dializa sau osmoza inversă .