A principal diferença entre a ultrafiltração de microfiltração e a nanofiltração é o tamanho dos poros em suas membranas. A microfiltração usa membranas com poros de tamanho microescala, enquanto a ultrafiltração usa membranas com tamanho de poro em microescala, mas o tamanho do poro é projetado de tal forma que um poro tenha cerca de um décimo do tamanho da partícula. A nanofiltração, por outro lado, utiliza membranas com poros em nanoescala.
Toda microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração são tipos de técnicas analíticas de filtração por membrana que são úteis em processos de separação. Esses métodos são úteis principalmente como etapas de purificação do processo.
O que é Microfiltração?
A microfiltração é uma técnica analítica útil para filtração. Um fluido contaminado pode ser passado através de uma membrana com poros em microescala para separar os microorganismos e as partículas suspensas deste líquido. Esta técnica analítica é comumente usada em conjunto com vários outros processos de separação, incluindo ultrafiltração e osmose reversa. Isso fornece um fluxo de produto que não contém contaminantes indesejados.
Figura 01: Um Sistema de Microfiltração
Geralmente, a microfiltração serve como um método de pré-tratamento que é importante em técnicas de separação como a ultrafiltração. Além disso, podemos usá-lo como uma etapa de pós-tratamento para processos de filtração de meios granulares. Normalmente, o tamanho dos poros para microfiltração varia de 0,1 a 10 micrômetros. As membranas usadas para esta filtragem são projetadas especificamente para evitar a passagem de sedimentos, algas, protozoários e grandes bactérias. Além disso, esses filtros tendem a permitir a passagem de materiais iônicos como moléculas de água, espécies monovalentes como íons sódio e cloreto, matéria orgânica natural dissolvida no fluido, pequenos colóides e vírus.
Neste método do processo de microfiltração, precisamos passar o fluido através da membrana com alta velocidade (cerca de 1-3m/s). Aqui, podemos usar uma pressão baixa a moderada que é paralela ou tangencial à membrana semipermeável. A membrana está tipicamente em forma de folha ou em forma de tabela. Podemos usar uma bomba para permitir que o fluido passe pelo filtro de membrana. Esta bomba pode ser acionada por pressão ou a vácuo.
Existem várias aplicações da microfiltração, incluindo tratamento de água para remover patógenos como protozoários, remover turbidez, etc. esterilização, refino de petróleo, processamento de laticínios, clarificação e purificação de caldo de células, clarificação de dextrose, etc.
O que é Ultrafiltração?
Ultrafiltração é uma técnica analítica na qual uma força como pressão ou gradiente de concentração é usada para a separação através de uma membrana semipermeável. Neste método, os sólidos suspensos com alto peso molecular não podem passar pela membrana, enquanto a água e os solutos de baixo peso molecular podem passar. O resíduo que não pode passar pela membrana é conhecido como retentado, enquanto a porção que pode passar pelo filtro é conhecida como permeado ou filtrado. Este método é útil para purificar e concentrar etapas.
Figura 02: Uma técnica de fluxo cruzado
Fundamentalmente, a ultrafiltração é semelhante à microfiltração porque ambas as técnicas realizam a separação de acordo com o método de exclusão de tamanho ou captura de partículas. No entanto, é fundamentalmente diferente da separação de gás por membrana porque esta envolve a separação usando técnicas de absorção e difusão.
Geralmente, o tamanho do poro da membrana usada na ultrafiltração deve ser um décimo do tamanho da partícula que deve ser separada. Portanto, limita a entrada de partículas grandes através da membrana. No entanto, também limita a entrada de pequenas partículas através dos poros e as adsorve na superfície dos poros. Eles podem bloquear a entrada, então precisamos de ajustes simples de velocidade de fluxo cruzado para desalojar as partículas.
O que é Nanofiltração?
Nanofiltração é uma técnica analítica que utiliza filtração por membrana principalmente para amaciar e desinfetar a água. É um tipo de método de filtração por membrana usando o tamanho dos poros em nanoescala. O tamanho dos poros varia de 1 a 10 nm. Este tamanho de poro é menor do que o tamanho dos poros na microfiltração e ultrafiltração. Mas o tamanho dos poros é comparativamente maior do que o tamanho dos poros na osmose reversa.
Figura 03: Nanofiltração para Dessalinização
Tipicamente, as membranas que podemos usar para a preparação das membranas usadas na nanofiltração são filmes finos de polímeros. Podemos usar materiais como tereftalato de polietileno ou metais como alumínio para preparar esse tipo de filme de membrana. Também podemos controlar as dimensões dos poros dessas membranas controlando o pH, a temperatura e o tempo necessário para o desenvolvimento dos poros.
Existem muitos usos diferentes de técnicas de nanofiltração, incluindo química fina e farmacêutica, química de petróleo e petróleo, química em massa, medicina, produção de óleos essenciais naturais e produtos similares, etc.
Qual é a diferença entre microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração?
A principal diferença entre a ultrafiltração de microfiltração e a nanofiltração é o tamanho dos poros em suas membranas. A microfiltração usa membranas com poros de tamanho microescala, enquanto a ultrafiltração usa membranas com tamanho de poro em microescala, mas o tamanho do poro é projetado de tal forma que um poro tenha cerca de um décimo do tamanho da partícula. A nanofiltração, por outro lado, utiliza membranas com poros em nanoescala.
O infográfico abaixo lista as diferenças entre a ultrafiltração de microfiltração e a nanofiltração em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Microfiltração vs Ultrafiltração vs Nanofiltração
A principal diferença entre a ultrafiltração de microfiltração e a nanofiltração é o tamanho dos poros em suas membranas. A microfiltração usa membranas com poros de tamanho microescala, enquanto a ultrafiltração usa membranas com tamanho de poro em microescala, mas o tamanho do poro é projetado de tal forma que um poro tenha cerca de um décimo do tamanho da partícula. A nanofiltração, por outro lado, utiliza membranas com poros em nanoescala.
