Ultrasuodatus
Ultrasuodatus on kalvosuodatusmenetelmä, jossa suodatettava liuos johdetaan puoliläpäisevän kalvon läpi suurella paineella. Kalvon läpi kulkeutuvat tyypillisesti vain pienet molekyylit suodokseen ja kalvolle pidättyvät ja konsentroituvat molekyylit, jotka ovat kooltaan 1–100 nm ja joiden massa on 1–1000 kDa. Ultrasuodatusta käytetään useisiin tarkoituksiin muun muassa veden puhdistamiseen, elintarviketeollisuudessa ja bioprosessiteollisuudessa.[1][2][3][4][4][5]
Kalvojen materiaalit muokkaa
Ultrasuodatuksessa suodattimena toimii pieniä reikiä sisältävät puoliläpäisevät kalvot. Aikaisemmin kalvojen materiaalina käytettiin nitroselluloosaa, mutta nykyään käytetään seluuloosaa tai muita sen johdannaisia, polyeetterisulfonia, polyvinyylialkoholia, polyamideja, fluorattuja polymeerejä kuten polyvinylideenifluoridia tai epäorgaanisia materiaaleja. Selluloosakalvojen etuna on hydrofiilisyys ja tukkeutumattomuus, mutta huonona puolena on herkkyys lämpötiloille ja mirobeille. Polyeetterisulfonilla ja fluoratuilla polymeereillä ei ole näitä ongelmia, mutta haittapuolena on niiden hydrofobisuus, mikä heikentää veden virtausta läpi ja liian korkea pH voi vaurioittaa niitä. Epäorgaanisten materiaalien etuna on stabiilius useita liuottimia ja olosuhteita kohtaan, mutta ne ovat hauraita ja kalliita.[1][4][5]
Käyttökohteita muokkaa
Ultrasuodatusta käytetään useissa eri tarkoituksissa, tyypillisesti suodattamaan kolloidisia seoksia. Juomaveden puhdistuksessa sitä käytetään poistamaan vedestä bakteereja ja muita riittävän kookkaita epäpuhtauksia. Elintarviketekniikassa menetelmää käytetään mehujen kirkastamiseen, viinin sterilisointiin, vehnän proteiinien erottamiseen sekä juuston ja jogurtin valmistusprosesseissa. Bioprosesseissa sitä käytetään veren puhdistamiseen, teollisuusentsyymien konsentrointiin, antibioottien ja muiden arvokkaiden komponenttien erottamiseen ja puhdistamiseen sekä suodattamaan bakteerit ja virukset pois liuoksesta.[1][2][3][4][5]
Lähteet muokkaa
- ↑ a b c Ralf Kuriyel: Ultrafiltration, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 11.5.2015
- ↑ a b Robert Rautenbach: Water, 5. Treatment by Membrane Separation Processes, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2011. viitattu 11.5.2015
- ↑ a b Christie John Geankoplis: Transport Processes And Separation Process Principles, s. 892. Prentice Hall, 2008. ISBN 0-13-101367-X. (englanniksi)
- ↑ a b c d Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 1134. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 11.5.2015). (englanniksi)
- ↑ a b c H. Lutz: Ultrafiltration for Bioprocessing, s. 1-8. Elsevier, 2015. ISBN 9781907568466. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 11.5.2015). (englanniksi)