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.

Kalvojen materiaalit
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.

Käyttökohteita

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.

Lähteet

Erotusmenetelmät