Membranas Polimericas

INTRODUCCION

En ocasiones es necesario separar algunas especies químicas de otras con el objetivo final de purificarlas, recuperarlas, analizarlas o seleccionarlas para que participen en una reacción química. Estas separaciones, que pueden realizarse a pequeña o gran escala, se fundamentan en diferentes técnicas y sistemas de separación en función de la finalidad última de la separación de las especies implicadas.

Algunos ejemplos clásicos son: la purificación de los productos fabricados en un proceso productivo que deben separarse de otros subproductos de reacción y de los reactivos iniciales; la recuperación de agentes catalizadores de alto valor añadido o bien la eliminación selectiva de contaminantes más o menos tóxicos. Además, existen también las llamadas separaciones analíticas que son un paso previo a la medida analítica y que permiten utilizar métodos de determinaciones menos selectivos ya que los analitos se separan de aquellas substancias que podrían actuar como indiferentes.

El fundamento de la separación depende esencialmente de las diferencias en las propiedades físico-químicas de las substancias implicadas. Algunas de estas propiedades son el tamaño, la solubilidad, la volatilidad, la densidad, la geometría molecular, la relación carga/masa o la relatividad química entre otras. Como consecuencia de gran variedad de propiedades físico-químicas, existen abundantes métodos de separación disponibles y la elección del método mas conveniente en cada caso es crucial para poder traducir tanto los costos de preparación de un producto concreto como para disminuir el impacto ambiental del mismo. Como ejemplos de técnicas de separación se puede citar la precipitación diferencial, la extracción con disolvente, la destilación, la pervaporación, los procesos de intercambio iónico, la flotación, la electrodeposición, las técnicas de adsorción-desorción selectiva, los diferentes tipos de filtración, etc.

Procesos de separación con membranas

Los procesos que utilizan membranas son teóricamente simples ya que idealmente sólo incluyen dos fluidos (fase de alimentación y fase de recuperación) y un elemento separador (membrana). Sin embargo, la creciente complejidad de las operaciones que necesitan un tratamiento de separación hace que los procesos de membranas sean a su vez más complicados.

De manera general, algunas de las principales ventajas de los procesos que emplean membranas son:

 La separación se realiza de forma continua

 El consumo de energía es pequeño

 Los procesos son fácilmente combinables con otros procesos de separación

 El escalado de los procesos es sencillo

 Las propiedades de las membranas son ajustables

 No es preciso añadir aditivos

No obstante, las virtudes expuestas en la lista anterior son generales pero no son estrictamente compartidas por todos y cada uno de los procesos que utilizan membranas. Así existen casos concretos en los que la energía necesaria para llevar a cabo la separación es un obstáculo importante para la extensión industrial del proceso. Otros procesos implican necesariamente la adición de aditivos para mejorar el funcionamiento del proceso de separación o para evitar el ensuciamiento que puede mermar las propiedades separadoras de las membranas. Al mismo tiempo la variedad de membranas que existen es muy amplia y se modifican fácilmente por lo que todavía no se disponen de membranas ideales para ciertos procesos, sin embargo desde el punto de vista industrial, una de las grandes ventajas de las membranas es que se puede trabajar con diferentes volúmenes (desde mililitros hasta metros cúbicos) además que se pueden utilizar combinadas con otras técnicas de separación. Pero no hay que olvidar que las membranas tienen una serie de propiedades de inconvenientes propias de su naturaleza, por ejemplo bloqueo de la membrana por polarización, concentración o suciedad acumulada.

MEMBRANAS

La tecnología de membranas es una disciplina relativamente joven y cambiante y que aun se basan en muchos conocimientos empíricos; incluso es muy difícil encontrar una definición concluyente de membrana, esto derivado de la gran variedad morfológica, estructural y de composición de los distintos materiales o dispositivos que se hacen llamar membrana.

La definición comúnmente aceptada: “una membrana es una región material que actúa de barrera entre dos fluidos y que restringe o favorece el movimiento de uno o mas componentes de los fluidos a través de ella”().

Para completar esta definición es necesario clarificar

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