Perbezaan utama antara penapisan ultra mikro dan penapisan nano ialah saiz liang dalam membrannya. Penapisan mikro menggunakan membran dengan liang saiz mikro, manakala penapisan ultra menggunakan membran dengan saiz liang mikro, tetapi saiz liang direka bentuk sedemikian rupa sehingga liang adalah kira-kira satu persepuluh daripada saiz zarah. Penapisan nano, sebaliknya, menggunakan membran dengan liang berskala nano.
Semua penapisan mikro, ultraturasan dan penapisan nano ialah jenis teknik analisis penapisan membran yang berguna dalam proses pengasingan. Kaedah ini berguna terutamanya sebagai langkah pembersihan dalam proses.
Apakah itu Penapisan Mikro?
Penapisan mikro ialah teknik analisis yang berguna untuk penapisan. Cecair yang tercemar boleh dialirkan melalui membran yang mempunyai liang berskala mikro untuk memisahkan mikroorganisma dan zarah terampai daripada cecair ini. Teknik analisis ini biasanya digunakan bersama dengan pelbagai proses pemisahan lain, termasuk ultrafiltrasi dan osmosis terbalik. Ini menyediakan aliran produk yang tidak mengandungi sebarang bahan cemar yang tidak diingini.
Rajah 01: Sistem Penapisan Mikro
Biasanya, penapisan mikro berfungsi sebagai kaedah pra-rawatan yang penting dalam teknik pengasingan seperti ultrafiltrasi. Selain itu, kami boleh menggunakannya sebagai langkah pasca rawatan untuk proses penapisan media berbutir. Biasanya, saiz liang untuk penapisan mikro berkisar antara 0.1 hingga 10 mikrometer. Membran yang digunakan untuk penapisan ini direka khusus untuk menghalang laluan sedimen, alga, protozoa dan bakteria besar. Tambahan pula, penapis ini cenderung membenarkan laluan bahan ionik seperti molekul air, spesies monovalen seperti ion natrium dan klorida, bahan organik semula jadi yang terlarut dalam cecair, koloid kecil dan virus.
Dalam kaedah proses penapisan mikro ini, kita perlu melepasi bendalir melalui membran dengan halaju tinggi (kira-kira 1-3m/s). Di sini, kita boleh menggunakan tekanan rendah hingga sederhana yang selari atau tangen dengan membran separa telap. Membran biasanya dalam bentuk lembaran atau bentuk jadual. Kita boleh menggunakan pam untuk membenarkan bendalir melalui penapis membran. Pam ini boleh sama ada didorong oleh tekanan atau vakum.
Terdapat beberapa aplikasi penapisan mikro, termasuk rawatan air untuk membuang patogen seperti protozoa, menghilangkan kekeruhan, dsb. pensterilan, penapisan petroleum, pemprosesan tenusu, penjernihan dan penulenan sup sel, penjernihan dekstrosa, dsb.
Apakah itu Ultrafiltration?
Ultrafiltrasi ialah teknik analisis di mana daya seperti tekanan atau kecerunan kepekatan digunakan untuk pengasingan melalui membran separa telap. Dalam kaedah ini, pepejal terampai yang mempunyai berat molekul tinggi tidak boleh melalui membran manakala air dan larutan molekul rendah boleh melaluinya. Sisa yang tidak boleh melalui membran dikenali sebagai retentate, manakala bahagian yang boleh melalui penapis dikenali sebagai permeat atau filtrate. Kaedah ini berguna dalam memurnikan dan menumpukan langkah.
Rajah 02: Teknik Rentas Aliran
Pada asasnya, ultrafiltrasi adalah serupa dengan mikrofiltrasi kerana kedua-dua teknik ini melakukan pengasingan mengikut pengecualian saiz atau kaedah tangkapan zarah. Walau bagaimanapun, ia pada asasnya berbeza daripada pengasingan gas membran kerana yang kedua melibatkan pengasingan menggunakan teknik penyerapan dan resapan.
Secara amnya, saiz liang membran yang digunakan dalam ultraturasan mestilah sepersepuluh daripada saiz zarah yang akan diasingkan. Oleh itu, ia mengehadkan kemasukan zarah besar melalui membran. Walau bagaimanapun, ia juga mengehadkan kemasukan zarah-zarah kecil melalui liang-liang dan menjerapnya ke permukaan liang. Ia boleh menyekat pintu masuk, jadi kami memerlukan pelarasan mudah halaju aliran silang untuk mengalihkan zarah.
Apakah itu Penapisan Nano?
Penapisan nano ialah teknik analisis yang menggunakan penapisan membran terutamanya untuk melembutkan dan membasmi kuman air. Ia adalah sejenis kaedah penapisan membran menggunakan saiz liang dalam skala nano. Saiz pori berkisar antara 1-10nm. Saiz liang ini lebih kecil daripada saiz liang dalam penapisan mikro dan ultraturasan. Tetapi saiz liang secara perbandingan lebih besar daripada saiz liang dalam osmosis terbalik.
Rajah 03: Penapisan Nano untuk Penyahgaraman
Biasanya, membran yang boleh kita gunakan untuk penyediaan membran yang digunakan dalam penapisan nano ialah filem nipis polimer. Kita boleh menggunakan bahan seperti polietilena tereftalat atau logam seperti aluminium untuk menyediakan filem membran jenis ini. Kita juga boleh mengawal dimensi liang membran ini dengan mengawal pH, suhu dan masa yang diperlukan untuk pembangunan liang.
Terdapat banyak kegunaan teknik penapisan nano yang berbeza, termasuk kimia halus dan farmaseutikal, kimia minyak dan petroleum, kimia pukal, perubatan, pengeluaran minyak pati semulajadi dan produk serupa, dsb.
Apakah Perbezaan Antara Penapisan Mikro dan Penapisan Nano?
Perbezaan utama antara penapisan ultra mikro dan penapisan nano ialah saiz liang dalam membrannya. Penapisan mikro menggunakan membran dengan liang saiz mikro, manakala penapisan ultra menggunakan membran dengan saiz liang mikro, tetapi saiz liang direka bentuk sedemikian rupa sehingga liang adalah kira-kira satu persepuluh daripada saiz zarah. Penapisan nano, sebaliknya, menggunakan membran dengan liang skala nano.
Maklumat di bawah menyenaraikan perbezaan antara penapisan ultra mikro dan penapisan nano dalam bentuk jadual untuk perbandingan sebelah menyebelah.
Ringkasan – Penapisan Mikro lwn Ultrafiltrasi lwn Penapisan Nano
Perbezaan utama antara penapisan ultra mikro dan penapisan nano ialah saiz liang dalam membrannya. Penapisan mikro menggunakan membran dengan liang saiz mikro, manakala penapisan ultra menggunakan membran dengan saiz liang mikro, tetapi saiz liang direka bentuk sedemikian rupa sehingga liang adalah kira-kira satu persepuluh daripada saiz zarah. Penapisan nano, sebaliknya, menggunakan membran dengan liang berskala nano.
