 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Теоретичні основи фільтрації
Процес фільтрації наближено можна описати рівнянням Дарсі:
,
де: V – об‘єм фільтрату переміщеного через пористу мембрану за час τ;
s – площа фільтру;
ΔP – перепад тиску;
η – в’язкість фільтрату;
l - товщина фільтру;
k – коефіцієнт проникливості фільтру.
Тобто, об‘ємна швидкість V/τ фільтрації буде залежати від різниці тиску по обидві сторони пористої мембрани, в’язкості фільтрату і від властивостей самої мембрани, тобто її площі, товщини і проникливості. При стаціонарному фільтруванні, коли ΔP/ l = const, об‘ємна швидкість фільтрування є сталою і її величина визначається проникливістю фільтру k. Основною функціональною характеристикою фільтру є його питома продуктивність G, яка рівна: 
.
Величина, обернена до коефіцієнту проникливості характеризує опір фільтрувальної мембрани. Для отримання заданої продуктивності фільтрування потрібно, враховуючи опір фільтру, створити необхідний для цього перепад тиску.
Перепад тиску при фільтруванні створюють:
A. Шаром суспензії над фільтром. Цим способом можна забезпечити перепад тиску до 50 кПа.
B. Зниженням тиску під мембраною фільтру. Такий спосіб фільтрації називають фільтруванням під вакуумом, при цьому досягають перепад тисків до 90 кПа.
C. Збільшенням тиску над поверхнею суспензії (фільтрування під тиском), можна досягнути перепаду тиску до 300 кПа.
Фільтрувальна здатність мембран зумовлена їх пористою структурою і визначається кількістю наскрізних капілярів (пор), їх розмірами та ступенем кривизни. Тому коефіцієнт проникливості фільтру залежить від його структурних характеристик: розміру пор, кількості пор на одиниці площі, розподілу пор за розмірами. Сучасні технології дозволяють виготовляти фільтри з чітко каліброваними діапазонами пор і розмірами до декількох ангстрем. Це дозволяє методом фільтрування розділяти частинки різних форм та розмірів, включно до макромолекул.
В залежності від розмірів частинок, які потрібно відфільтрувати, в лабораторному аналізі розрізняють:
1. Макрофільтрацію (препаративне фільтрування);
2. Мікрофільтрацію (мембранне фільтрування);
3. Ультрафільтрацію.
Поиск по сайту: