Anahtar Fark – Ultrafiltrasyon ve Ters Ozmoz
Su arıtma, topluma temiz su sağlamada önemli bir süreçtir. Biyolojik, kimyasal ve fiziksel prosedürleri içeren su arıtma işleminde yer alan birçok adım vardır. Ultrafiltrasyon, moleküler ağırlığı 103 – 106 Da arasında olan su numunesinde bulunan molekülleri ayırmak için suyun bir membran filtreden süzüldüğü işlemdir. Ters ozmoz, suyun bir konsantrasyon gradyanına karşı yarı geçirgen bir zardan geçirildiği bir prosedürdür. Ters ozmoz membranı, moleküler ağırlığı >300 Da olan partikülleri geri çevirebilir. İki prosedür arasındaki temel fark, iki zardan filtrelenen parçacıkların boyutudur. Ultrafiltrasyon, düşük moleküler ağırlıklı daha küçük molekülleri filtrelerken, Ters ozmoz, daha yüksek moleküler ağırlıklı daha büyük molekülleri filtreleyebilir.
Ultrafiltrasyon nedir?
Ultrafiltrasyon (UF), bir tür membran filtrelemedir. Yarı geçirgen membrandan sıvı – su numunesini zorlamak için hidrostatik basınç kullanır. Membran, yaklaşık 0.22 um veya 0.45 um'lik küçük bir gözenek boyutuna sahip nitroselülozdan oluşur. Ultrafiltrasyon esas olarak numunedeki bakteri ve diğer organizmaları uzaklaştırmak için kullanılır. Ayrıca suya renk, tat ve koku veren küçük iyonları, düşük moleküler ağırlıklı partikülleri ve organik maddeleri uzaklaştırmak için de kullanılır.
Şekil 01: Ultrafiltrasyon
Ultrafiltrasyon kurulumu, zarlı bir malzemeden oluşan içi boş uzun bir lif kullanır. Besleme suyu ya hücrenin içinde ya da lifin lümeninde akar. Suyun membran filtrenin gözeneklerinden akışı, asılı kalan çözünen maddelerin ve parçacıkların tutulmasına izin verecektir. Filtrelenmiş su ve düşük moleküler ağırlıklı parçacıklar zardan geçer. Çıkış suyu daha sonra kimyasal arıtma prosedürlerini içeren diğer aşağı akış arıtma prosedürlerine tabi tutulur.
Ultrafiltrasyon işlemi ideal olarak makromoleküler (103 – 106 Da) solüsyonları, özellikle protein solüsyonlarını saflaştırmak ve konsantre etmek için kullanılır. Birincil ayırma ilkesi boyuta dayanmaktadır. Membranın hazırlandığı malzeme de bazen filtrasyon hızı ve verimliliği üzerinde etkili olabilir.
Ultrafiltrasyonun başlıca avantajları;
- Arındırmak için kimyasal kullanmaz.
- Basit boyut ayırma işlemine dayanır.
- Hem partikülleri hem de mikroorganizmaları uzaklaştırmak için kullanılabilir.
- Otomatikleştirilebilir.
Ters Ozmoz nedir?
Reverse Osmosis, suyun yarı geçirgen bir membrandan geçmesini sağlamak için hidrolik basınçtan daha yüksek bir basıncın sisteme uygulanması işlemidir. Hareket, bir konsantrasyon gradyanına karşı gerçekleşir. Ters ozmozda kullanılan membranlara Ters Ozmoz (RO) Membranları denir. Ticari RO membranlarını hazırlamak için yaygın olarak kullanılan malzemeler, poliamid ince film kompozitleri (TFC), selüloz asetat (CA) ve selüloz triasetattır (CTA). Membran malzemesinin türüne bağlı olarak tekniğin verimliliği ve hızı değişir.
Şekil 02: Ters ozmoz
Ters ozmoz kurulumu, membran malzemesinin fiberin etrafına spiral olarak sarıldığı içi boş bir fiberden oluşur. Bu lifler, ters ozmoz için yüzey alanını artırmak üzere birbirine bağlanır. Akan su yüksek basınca maruz kaldığında, su ve küçük moleküller yarı geçirgen zardan geçer. Bu, büyük parçacıkları ve istenmeyen parçacıkların geri kalanını tutar. Filtrelenen su daha sonra akış aşağı işleme için geçirilir.
RO membranlar, mikroplar, organik maddeler, iyonlar ve diğer partikül maddeler dahil olmak üzere neredeyse tüm partikülleri filtreleyebilir. Büyük moleküllerin >300 Da moleküler ağırlığa kadar süzülmesi, ters ozmoz tekniği ile mümkündür.
Su arıtmada ters ozmozun avantajları,
- Maliyet-etkililik.
- İyonlar ve ağır metaller dahil neredeyse tüm parçacıkları filtreleyebilir.
- Su örneklerinden radyoaktif parçacıkları yok etmek için kullanılabilir.
- Kimyasal kullanım en aza indirilmiştir.
Ultrafiltrasyon ve Ters Ozmoz Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Her ikisi de fiziksel ayırma/filtrasyona dayalı su arıtma teknikleridir.
- Her ikisi de filtrasyon prosedüründe membran kullanır.
- Her iki sistem kurulumu da membranla kaplanmış içi boş bir fiberde hazırlanır.
- Her iki prosedürde de organik, inorganik maddeler, iyonlar, mikroplar ve küçük toz veya mikrop partikülleri dahil partikül maddeler filtrelenir ve tutulur.
- Her iki teknikte de kullanılan membranlar selüloz malzemeden veya sentetik karbon malzemeden yapılmıştır.
Ultrafiltrasyon ve Ters Ozmoz Arasındaki Fark Nedir?
Ultrafiltrasyon ve Ters Ozmoz |
|
| Ultrafiltrasyon, su numunesinde bulunan molekülleri ayırmak için suyun bir membran filtreden süzüldüğü işlemdir. | Ters ozmoz, suyun yüksek basınçla kolaylaştırılan konsantrasyon gradyanına karşı yarı geçirgen bir zardan geçirildiği süreçtir. |
| Ayrılmış Parçacıkların Moleküler Ağırlığı | |
| 103 -106 Da | >300 Da |
| Avantajlar | |
|
|
Özet – Ultrafiltrasyon ve Ters Ozmoz
Ultrafiltrasyon ve ters ozmoz teknikleri, içme suyunun akış aşağı işlenmesinde kullanılır. Her iki tekniğin de temel amacı, halka güvenli, içme suyu sağlamaktır. Ultrafiltrasyon, çok küçük partikülleri ve özellikle mikroorganizmaları filtrelemek için bir membran filtre kullanır. Ters ozmoz, büyük molekülleri filtreleyebilir ve bu nedenle daha uygun maliyetli ve verimlidir.
Ultrafiltrasyon ve Reverse Osmosis'in PDF Versiyonunu İndirin
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Ultrafiltrasyon ve Ters Ozmoz Arasındaki Fark
