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Osmosi inversaNano- filtrazione Ultra- filtrazione Micro- filtrazione Filtrazione convenzionale Dimensione dei pori (10 -6 m ) 10 -3  110 3 Caratteristica.

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2 Osmosi inversaNano- filtrazione Ultra- filtrazione Micro- filtrazione Filtrazione convenzionale Dimensione dei pori (10 -6 m ) 10 -3  110 3 Caratteristica principale della membrana diffusività  porosità Visibilità dei pori con Microscopio elettronico  Microscopio ottico Occhio nudo

3 MINISTERO DELLA SALUTE DECRETO 17 giugno 2002 Trattamento di microfiltrazione nel processo di produzione del latte alimentare. (GU n. 178 del 31-7-2002) Ai sensi del presente decreto si definisce microfiltrazione la tecnica di filtrazione condotta su elementi filtranti esenti da cessioni e aventi pori con luce media da 1,4 a 2 micron con applicazione di pressioni transmembraniche comprese tra 1 e 1,2 bar.

4 MEMBRANE POROSE DI TIPO COMMERCIALE MATERIALEDIAMETRO PORI (A) Silice,Vetro Porcellana Argento Cellulosico Policarbonato Teflon Polipropilene 50; 240-2000 3000 2000-50000 300-500 2000-100000 500 1000

5 Concentrato Feed Permeato Fs Fp Fs-Fp Reiezione

6 Reiezione di Membrane Saccarosio Lattosio Proteine Glucosio Coloranti Urea Batteri Virus 342 360 >10000 198 400-900 60 >5000 <100000 100 99.9 100 80-95 100 25 10-20 25 - MW RZ Cmax %

7 Reiezione di Membrane CATIONI Na+,Ca++, Mg++.. ANIONI CL-,HCO3-,SO4--... 88-99 94-100 3-12 RZ Cmax %

8 Membrane per Ultrafiltrazione 500 2000 10000 30000 50000 100000 300000 21 24 30 47 66 110 480 0.25 0.60 1.7 14.0 17.0 19.0 36.0 CUT-OFF D (A) L(H2O)/min/m2

9   = C RT (Van,t Hoff) primo Nobel in chimica 1901 C= kmoli/m^3 R= 8314 Ex: Monosaccaride (mw=160), C=100 kg/m^3= 100/160 kmoli/m^3 T=300 K  =100/160*8314*300=1558875 Pa=15 atm Membrane cellulari:  del sangue circa 7 atm T=k membranamembrana J = K*A*(  P-  ) kg/(h m^2atm)

10  P >  PP A Permeato Concentrato Feed Permeato Polarizzazione Concentrato

11 ω= porosità r = raggio dei pori τ= tortuosità μ= viscosità Trasporto di “volume” micro/ultra filtrazione

12 ρ = permeabilità =m 2 /(Pa s) Osmosi inversa Dialisi Elettrodialisi Flusso di un soluto

13 feed permeato CfCf CpCp ∆z

14 Membrana tubolare

15 Membrana tubolare (cont’d)

16 membrane a fibra cava

17 membrane a fibra cava (cont’d))

18 Concentrato Feed Permeato Feed Concentrato Feed Permeato Concentrato Permeato

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21 14 m3/h acqua osmotizzata

22 MEMBRANE IONICHE CATIONICHE: Impermeabili ai Cationi ANIONICHE: Impermeabili agli Anioni Membrane di tipo Microporoso Formate da una matrice Polimerica Nella quale si fissano gruppi ionici Polimerizzazione di: stirene, divinilbenzene, monomeri acrilici, fenoli...

23 Membrane Artificiali Ioniche NON Ioniche Gruppi fissi (solidi) Gruppi Mobili (liquidi) Liquide (benzene, Siliconi) Solide (Paraffine,quarzo)


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