آب آشامیدنی : ممبران های سرامیکی

روش ساخت
ممبرانها از موادی مانند سرامیک ها، فلز ات، گرافیت یا ترکیب آنها ساخته می شوند ولی در این مقاله منظور ما تولید انواع سرامیکی میباشد و تمرکز تنها بر روی همین دسته خواهد بود.
هدف از ساخت ممبران های سرامیکی کاهش و یا حذف برخی محدودیت های انواع پلیمری می باشد . این ممبران ها در شرایط سخت به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند ؛ جاییکه ممبرا ن های پلیمری عملکرد مطلوبی نداشته و یا قادر به انجام فرایند نخواهند بود . اکسید های فلزی مانندآلومینا، زیرکونیا، تیتانیا متداولترین مواد سرامیکی مصرفی برای ساخت این ممبران ها هستند و از پایه های معمول میتوان از آلومینا و کاربید سیلیسیوم و ... نام برد . این پایه ها نه تنهاحداکثر نفوذپذیری ممبران را تامین می سازند بلکه پایداری مکانیکی ممبران را نیز به مقدار زیادی افزایش می دهد. ممبران های سرامیکی، استحکام مکانیکی بالا و همچنین مقاومت به سایش بالاتری را از خود نشان می دهند و همچنین دراثر فشرده شدن ساختار تحت فشارهای اعمالی و گذشت زمان تجزیه نخواهند شد ؛به همین دلیل دوام و ایمنی ممبرا ن های سرامیکی، از انواع پلیمری بیشتر میباشد . این ممبرا ن ها از لحاظ حرارتی پایدارند و توانایی کار دردماهای بالا را دارا هستند ؛ به طور یکه بسیاری از ممبرا ن های سرامیکی در دمای ºC 1000نیز قابل مصرف هستند. مقاومت ممبران های سرامیکی در مقابل عوامل شیمیایی و بالاتر از تشعشع به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از انواع پلیمری می باشد و این ممبران ها در مقابل عوامل زیستی خنثی می باشند؛ به همین دلیل این ممبرا ن ها در بسیاری از کاربردهای شیمیایی ، دارویی و فرایند تصفیه آبها و پسابها به عنوان انتخاب اول مطرح می باشند . ناشی از تفاوتهای مذکور، آسیب دیدگی کمتر ممبران و در نتیجه اطمینان بیشتر از محصول تولیدی وهمچنین هزینه کمتر عملیات ، از اثرات به کارگیری ممبرانهای سرامیکی خواهد بود . از معایب عمده و اساسی این ممبرانها، نیز می توان به وزن زیاد آنها و هزینه ساخت بالاتر آنها در مقایسه با ممبرا ن های پلیمری اشاره نمود؛ اگرچه مورد آخر توسط طول عمر بالای ممبران جبران می گردد . امروزه ممبرا ن های سرامیکی به طور روز ا فزونی در کاربردهای جداسازی به خدمت گرفته می شوند. تکنولوژی ساخت این ممبران ها با معرفی مواد سرامیکی نانوساختار، دچار تحول و پیشرفت بزرگی شده است . تکنیک های زیادی برای تولید مواد نانو ساختار و ساخت لایه های سطحی انتخابی وجود دارد که همگی برفرایند سل - ژل استوار بوده و بیشترین مواد مصرفی در تولید لایه های نانوساختار موادی چون2TiO و CeO2 ،ZrO2 ،Al2O3 می باشند.
کاربرد ممبران های سرامیکی در صنایع مختلف :
باتوجه به تواناییهای بسیار زیاد ممبران های سرامیکی، برتریهای آنها نسبت به انواع پلیمری و مزایای متعدد آنها که در گذشته همگی ذکر گردید، این ممبرا نها در صنایع زیادی به کار می روند . از کاربردهای ممبران های سرامیکی میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
-1صنایع شیمیایی : جداسازی و تمیز نمودن محصول، جداسازی کاتالیست ها،بازیافت رنگ ها و رنگدانه ها، نمک زدایی محصولات، تمیز کردن و استفاده مجدداز حلالهای آلی
-2صنایع فلزی و مهندسی سطح : تصفیه امولسیون های آب -روغن، بازیافت فلزات سنگین، تصفیه پسابهای شیشه و الیاف شیشه ای
-3 صنعت مواد غذایی و نوشیدنی : شفاف سازی آبمیوه ها، تغلیظ آبمیوه ها،استرلیزه نمودن شیر و پنیر، جداسازی و تفکیک اجزاء شیر، نمک زد ایی آب پنیر، آبگیری محصولات، تصفیه آب آشامیدنی
4-صنعت بازیافت و محیط زیست : بازیافت مواد دارویی و ضد آفت، حذف میکرو ارگانیسم ها، حذف فلزات سنگین و مواد رادیواکتیو


http://abresantehran.ir/

ایمیل: