Diferença entre ultrafiltração e osmose reversa

Chave Diferença - Ultrafiltração Osmose Reversa
 

A purificação da água é um processo importante no fornecimento de água limpa para a comunidade. Há muitas etapas envolvidas no processo de purificação da água, que inclui procedimentos biológicos, químicos e físicos. Ultrafiltração é o processo no qual a água é filtrada através de um filtro de membrana para separar as moléculas presentes na amostra de água que tem um peso molecular entre 103 - 106 Da. Osmose reversa é um procedimento no qual a água é passada através de uma membrana semi-permeável contra um gradiente de concentração. A membrana de osmose reversa é capaz de rejeitar partículas com peso molecular> 300 Da. o diferença chave entre os dois procedimentos é o tamanho das partículas filtradas das duas membranas. A ultrafiltração filtra moléculas menores com baixo peso molecular, enquanto a osmose reversa pode filtrar moléculas maiores com maior peso molecular.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é Ultrafiltração
3. O que é osmose reversa
4. Semelhanças entre ultrafiltração e osmose reversa
5. Comparação Lado a Lado - Ultrafiltração vs Osmose Reversa em Forma Tabular
6. Resumo

O que é Ultrafiltração?

Ultrafiltração (UF) é um tipo de filtração por membrana. Ele usa pressão hidrostática para forçar a amostra de líquido - água através da membrana semi-permeável. A membrana é composta de nitrocelulose com um tamanho de poro pequeno de cerca de 0,22 µm ou 0,45 µm. A ultrafiltração é usada principalmente para remover bactérias e outros organismos da amostra. Também é usado para remover íons pequenos, partículas de baixo peso molecular e matéria orgânica que conferem cor, sabor e odor à água.

Figura 01: Ultrafiltração

A configuração de Ultrafiltração emprega uma fibra longa oca composta por um material membranoso. A água de alimentação flui dentro da célula ou no lúmen da fibra. O fluxo de água através dos poros do filtro de membrana permitirá que os solutos e partículas em suspensão sejam retidos. A água filtrada e as partículas de baixo peso molecular passam através da membrana. A água de saída passa então por outros procedimentos de purificação a jusante, que incluem procedimentos de tratamento químico.

O processo de Ultrafiltração é idealmente usado para purificar e concentrar soluções macromoleculares (103 - 106 Da), especialmente soluções de proteínas. O principal princípio de separação é baseado no tamanho. O material no qual a membrana é preparada também pode, às vezes, afetar a velocidade e a eficiência da filtragem.

As principais vantagens da ultrafiltração são;

  • Não utiliza produtos químicos para purificar.
  • É baseado no processo simples de separação de tamanho.
  • Pode ser usado para remover partículas e microorganismos.
  • Pode ser automatizado.

O que é osmose reversa?

Osmose Reversa é o processo em que uma pressão maior que a pressão hidráulica é aplicada ao sistema para permitir o movimento da água através de uma membrana semi-permeável. O movimento ocorre contra um gradiente de concentração. As membranas usadas na osmose reversa são denominadas membranas de osmose reversa (RO). Os materiais que são comumente usados ​​para preparar membranas comerciais de RO são compostos de filme fino de poliamida (TFC), acetato de celulose (CA) e triacetato de celulose (CTA). Dependendo do tipo de material da membrana, a eficiência e a velocidade da técnica são alteradas.

Figura 02: Osmose reversa

A configuração de osmose reversa é composta por uma fibra oca com o material da membrana sendo enrolado em espiral em torno da fibra. Essas fibras são unidas para aumentar a área da superfície para osmose reversa. Uma vez que a água corrente é submetida a alta pressão, a água e pequenas moléculas passam através da membrana semi-permeável. Isso retém as partículas grandes e o restante das partículas indesejadas. A água filtrada é então passada para processamento a jusante.

As membranas RO podem filtrar praticamente todas as partículas, incluindo germes, matéria orgânica, íons e outras partículas. A filtragem de moléculas grandes até um peso molecular> 300 Da é possível com a técnica de osmose reversa.

As vantagens da osmose reversa na purificação da água são,

  • Relação custo-benefício.
  • Pode filtrar quase todas as partículas, incluindo íons e metais pesados.
  • Pode ser usado para eliminar partículas radioativas de amostras de água.
  • O uso de produtos químicos é minimizado.

Quais são as semelhanças entre ultrafiltração e osmose reversa?

  • Ambas são técnicas de purificação de água baseadas em separação / filtração física.
  • Ambos utilizam membranas no processo de filtração.
  • Ambas as configurações do sistema são preparadas em uma fibra oca revestida com a membrana.
  • Em ambos os procedimentos, as partículas, incluindo substâncias orgânicas, inorgânicas, íons, micróbios e pequenas partículas de poeira ou germes são filtradas e retidas.
  • As membranas utilizadas nas duas técnicas são feitas de um material de celulose ou um material de carbono sintético.

Qual é a diferença entre ultrafiltração e osmose reversa?

Ultrafiltração vs Osmose Reversa

Ultrafiltração é o processo no qual a água é filtrada através de um filtro de membrana para separar as moléculas presentes na amostra de água. Osmose reversa é o processo em que a água é passada através de uma membrana semi-permeável contra o gradiente de concentração, facilitado pela alta pressão.
Peso molecular de partículas separadas
103 -106 Da > 300 Da
Vantagens
  • Não utiliza produtos químicos para purificar.
  • É baseado no processo simples de separação de tamanho.
  • Pode ser usado para remover partículas e microorganismos.
  • Pode ser automatizado.
  • Relação custo-benefício.
  • Pode filtrar quase todas as partículas, incluindo íons e metais pesados.
  • Pode ser usado para eliminar partículas radioativas de amostras de água.
  • O uso de produtos químicos é minimizado.

Resumo - Ultrafiltração Osmose Reversa 

As técnicas de ultrafiltração e osmose reversa são empregadas no processamento a jusante de água potável. O principal objetivo de ambas as técnicas é fornecer água potável para o público. A ultrafiltração usa um filtro de membrana para filtrar partículas muito pequenas e especialmente microorganismos. Osmose reversa pode filtrar moléculas grandes e, portanto, é mais econômica e eficiente.

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Referência:
  1. "O que é ultrafiltração (UF) em termos de tecnologia de filtro de membrana?" Informações sobre a qualidade da água - O que é ultrafiltração (UF) em termos de tecnologia de filtro de membrana? | Água APEC. Disponivel aqui
Cortesia da imagem:
  1. 'Ultrafiltration Grundmühle' Por W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. via Commons Wikimedia
  2. 'Sistema de osmose reversa' Por Mas mufti (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia