ممبرانهای کامپوزیتی انواع، خواص، کاربرد
فرمت فایل:(word) تعداد صفحات:16 صفحه
بخشی از متن:
ممبرانها نقش مهمی را در فرآیند جداسازی و بازیافت مواد بازی میکنند. بر اساس مورفولوژی، اندازه تخلخل، جهت اعمال فشار، کاربرد و جنس میتوان ممبرانها را در گروههای مختلف طبقهبندی نمود. از آنجا که بسیاری از خصوصیات ممبرانها در گرو جنس آنها بوده و متناسب با آن کاربرد خاصی را فراهم میکنند، میتوان انتظار داشت یک ممبران در غالب یک سیستم ترکیبی شامل دو یا چند ماده بتواند ویژگیهای متنوعی را به صورت همزمان برای مصرف کننده فراهم آورد. این امر سبب شد پژوهش در زمینه تولید ممبرانهای کامپوزیتی در دستور کار بسیاری از محققین و تولیدکنندگان قرار گیرد. به واسطه اهمیت ممبرانهای کامپوزیتی در صنایع امروزی در این مقاله تلاش شده پس از معرفی و طبقهبندی ممبرانها بر اساس جنس به بیان طبقهبندی و معرفی خصوصیات انواع کامپوزیتی آن پرداخته شود
ممبرانهای آلی:
سالهای متمادی است که از ممبرانهاي پليمري در مقياس تجاري استفاده میشود. ممبرانهاي پليمري انعطافپذیر بوده و در محدوده وسيعي از کاربردها با موفقيت پاسخ ميدهند ]1[. البته این دسته از ممبرانها محدودیتهایی را نیز شامل میشوند؛ حلالهاي آلي و غيرآلي، اتمسفرهاي خشك و دماهاي بیش از °C250 بر خواص آنها تاثیر نامطلوب داشته و سبب از كارافتادگي و عدم نفوذپذيري ممبران ميگردد. این ممبرانها نسبت به آنزيمها و ميكروارگانيسمها حساس بوده و استفاده از pH بالا يا پايين باعث هيدروليز آنها شده و عمر مفید ممبران را کاهش میدهد. از طرفی جهت تامین استحكام مكانيكي و عدم شکست آن، لازم است ضخامت مناسبي برای ممبران در نظر گرفته شود
2-2- ممبرانهای غیرآلی:
بهبود شرایط کاری از نظر پایداری شیمیایی و حرارتی میتواند با استفاده از ممبرانهاي غيرآلی چون فلزات و سرامیکها فراهم شود ]1[. ممبرانها از نظر فعالیت کاتالیستی میتوانند فعال یا خنثی، از جهت تخلخل متراکم یا متخلخل، از دید ترکیبی هموژن یا کامپوزیت و از نظر ساختار هموژن یا نامتقارن باشند. زیرپایه ممبرانهای سرامیکی از مواد مختلف مانند شیشه متخلخل، فلز زینتر شده، کربن گرانوله و یا سرامیکهایی همانند آلومینا ساخته میشود. ممبرانهای سرامیکی معمولا در شکلهای مختلف از جمله دیسک تخت، لولهای، فیبرهای توخالی و ممبرانهای فلزی به صورت فویل، پیچشی و یا حلزونی شکل تهیه میشوند. لازم به ذکر است شکل ممبران، تعیین کننده نسبت سطح مخصوص به حجم ممبران بوده که افزایش آن در بهبود کاربردهای صنعتی موثر است. از جمله عوامل موثر دیگر در ساخت ممبران، کاهش هزینه تمام شده، مقاومت و بازده مناسب در فرایند و نفوذپذیری بالای ممبرانهاست که مورد اخیر مستقیما وابسته به ساختار تخلخل ممبران است
ممبرانهاي سراميكي، استحكام مكانيكي و مقاومت به سايش بالاتری را از خود نشان داده و در اثر فشارهاي اعمالي و
گذشت زمان تجزيه نخواهند شد؛ از اینرو دوام و ايمني ممبرانهاي سراميكي از نوع پليمري بيشتر است. اين ممبرانها به لحاظ پايداری حرارتي، قابلیت استفاده در دماهاي بیش از °C1000 را دارند. مقاومت ممبرانهاي سراميكي در مقابل عوامل شيميايي و تشعشع به طور قابل ملاحظهاي بيش از نوع پليمري بوده و در مقابل عوامل زيستي خنثي هستند. به همين دليل این ممبرانها در بسياري از كاربردهاي شيميايي، دارويي و تصفيه آب و پسابها به عنوان انتخاب اول مطرح میشوند. آسيبپذیری كمتر و در نتيجه اطمينان بيشتر از محصول توليدي در کنار هزينه كمتر عمليات، از مزایای دیگر استفاده از ممبرانهاي سراميكي است ]. از معايب عمده و اساسي اين ممبرانها ميتوان به وزن زياد و هزينه ساخت بالاتر آنها در مقايسه با انواع پليمري اشاره نمود .