Osmosi inversa Nanofiltrazione
Dimensione dei
pori (10-6m)
Caratteristica
principale della
membrana
Ultrafiltrazione
Microfiltrazione
Filtrazione
convenzionale
10-3


1
103
diffusività



porosità


Microscopio
ottico
Occhio nudo
Visibilità dei pori Microscopio
con
elettronico
MINISTERO DELLA SALUTE DECRETO 17 giugno 2002
Trattamento di microfiltrazione nel processo di produzione del latte
alimentare.
(GU n. 178 del 31-7-2002)
Ai sensi del presente decreto si definisce microfiltrazione la tecnica di
filtrazione condotta su elementi filtranti esenti da cessioni e aventi pori
con luce media da 1,4 a 2 micron con applicazione di pressioni
transmembraniche comprese tra 1 e 1,2 bar.
MEMBRANE POROSE DI TIPO COMMERCIALE
MATERIALE
DIAMETRO PORI (A)
Silice,Vetro
50; 240-2000
Porcellana
3000
Argento
2000-50000
Cellulosico
300-500
Policarbonato
2000-100000
Teflon
500
Polipropilene
1000
Reiezione
Concentrato
Feed
Fs-Fp
Fs
Fp
Permeato
Fs  Fp
Fp
R  reiezione 
 1
Fs
Fs
Reiezione di Membrane
MW
RZ
Cmax %
Saccarosio
342
100
25
Lattosio
360
100
25
Proteine
>10000
100
10-20
Glucosio
198
99.9
25
Coloranti
400-900
100
-
Urea
60
80-95
-
Batteri
>5000
100
-
Virus
<100000
100
-
Reiezione di Membrane
RZ
CATIONI
Cmax %
88-99
3-12
94-100
3-12
Na+,Ca++,
Mg++..
ANIONI
CL-,HCO3,SO4--...
Membrane per Ultrafiltrazione
CUT-OFF
D (A)
L(H2O)/min/m2
500
21
0.25
2000
24
0.60
10000
30
1.7
30000
47
14.0
50000
66
17.0
100000
110
19.0
300000
480
36.0

m
e
m
b
r
a
n
a
= C RT (Van,t Hoff) primo
Nobel in chimica 1901
C= kmoli/m^3
R= 8314
T=k
Ex:
Monosaccaride (mw=160),
C=100 kg/m^3= 100/160 kmoli/m^3
T=300 K
=100/160*8314*300=1558875 Pa=15 atm
Membrane cellulari:  del sangue circa 7 atm
J = K*A*(P-)
kg/(h m^2atm)
P
A
P > 
Polarizzazione
Concentrato
Feed
Permeato
Feed
Concentrato
Permeato
Trasporto di “volume”
m3 flussototale
J  2
m di sup erficie sec ondo
m
J 
s
J  L grad ( potenziale)
micro/ultra filtrazione
 r P
J
8   z
2
ω= porosità
r = raggio dei pori
τ= tortuosità
μ= viscosità
Osmosi inversa
(P   )
J 
z
ρ = permeabilità =m2 /(Pa s)
Dialisi
C
J D
z
Elettrodialisi
V
J K
z
Flusso di un soluto
Cf
(C f  C p )
J D
z
C f  Henry * p f
Cp
C  Henry * p
p
feed
permeato
p
(p f  pp)
J D H
z
D H  permeabilità
∆z
Membrana tubolare
Membrana tubolare (cont’d)
membrane a fibra cava
membrane a fibra cava (cont’d))
Concentrato
Feed
Permeato
Permeato
Concentrato
Feed
Permeato
Feed
Permeato
Concentrato
Permeato
14 m3/h acqua osmotizzata
MEMBRANE IONICHE
CATIONICHE: Impermeabili ai Cationi
ANIONICHE: Impermeabili agli Anioni
Membrane di tipo Microporoso
Formate da una matrice Polimerica
Nella quale si fissano gruppi ionici
Polimerizzazione di: stirene, divinilbenzene, monomeri
acrilici, fenoli...
Gruppi fissi
Ioniche
(solidi)
Gruppi Mobili
Membrane
Artificiali
(liquidi)
Liquide (benzene, Siliconi)
NON Ioniche
Solide (Paraffine,quarzo)