DIALISI È un processo di separazione basato sull’uso di una MEMBRANA SEMIPERMEABILE CUT- OFF: massa molecolare della più piccola proteina che la membrana è in grado di trattenere

Condizioni di equilibrio PRESSIONE OSMOTICA Condizioni iniziali Condizioni di equilibrio h p = h g r P = C R T p = P Membrana semipermeabile

Tipi di membrana: Cellophane (acetato di cellulosa) Nitrocellulosa Collodion La dialisi può anche essere usata per concentrare una soluzione proteica: il sacchetto da dialisi, riempito con un polimero igroscopico (PEG) che non può attraversare la membrana, viene immerso nella soluzione proteica Accorgimenti: Scelta della membrana con opportuno Cut- Off Bollire e sciacquare la membrana (condizionamento) Non riempire troppo la membrana Utilizzare grossi volumi di solvente Mantenere in agitazione Cambiare più volte il solvente

Stadio A: La soluzione proteica si introduce in un sacchetto da dialisi, che si chiude con delle mollette. Si pone poi in un bagno ad acqua (ca. Vb/Vp = 1000) Stadio B e C: Il sacchetto è tenuto nel bagno sotto agitazione per alcune ore (da notare la limpidezza del solvente acquoso nei primi stadi del processo di dialisi) Stadio D ed E: dopo 10h di dialisi la soluzione proteica si è decolorata, mentre l’acqua ha perso la sua limpidezza

P > - P ULTRAFILTRAZIONE Filtrazione sotto pressione attraverso una membrana semi-permeabile. È una tecnica di separazione basata su differenza di dimensioni e di peso molecolare. P Il processo sfrutta in senso inverso il fenomeno dell’osmosi: ad una soluzione adiacente ad una membrana semi-permeabile è applicata una pressione maggiore e opposta alla pressione osmotica. RITENUTO PERMEATO P > - P

TIPI DI APPARECCHIATURE PER L’ULTRAFILTRAZIONE A MEMBRANA PIATTA: la membrana separa un serbatoio per il ritenuto da un imbuto per il permeato

TIPI DI APPARECCHIATURE PER L’ULTRAFILTRAZIONE A SPIRALE: strati consecutivi di membrana e materiale di supporto avvolti a spirale attorno un tubo di acciaio. Questa struttura consente di massimizzare la superficie di scambio della membrana nel più piccolo spazio possibile.

TIPI DI APPARECCHIATURE PER L’ULTRAFILTRAZIONE A TUBO APERTO: tubi di membrana lunghi ~ 4 m e ampi ~ 4 cm, inclusi in un supporto di lana vetro, acciaio o PVC A FIBRA CAVA: simile al precedente, ma la membrana è costituita da diverse centinaia di fibre del diametro di ~ 1 mm

Le membrane utilizzate sono in genere asimmetriche ritenuto Sezione di membrana permeato Una prima pellicola sottile (~ 1 m m), a porosità molto fine, è adiacente al ritenuto. Uno strato più spesso, con pori molto più ampi onde evitarne l’otturazione, è contiguo al permeato

OSMOSI INVERSA (Iperfiltrazione) Cut off: 10 – 100 Da P: 50 atm ULTRAFILTRAZIONE Cut off: 1 000 – 10 000 Da P: 2 -3 atm MICROFILTRAZIONE Dimens. ritenuto: 0,2 – 2 m m P: < 2 atm