¿Qué es un Filtro de Membrana?
Los filtros de membrana se emplean para eliminar partículas finas de soluciones en un proceso conocido como microfiltración. Estos filtros son capaces de retener partículas cuyo tamaño excede el tamaño de poro del filtro, lo que garantiza una filtración efectiva. Sin embargo, debido a que los filtros de membrana pueden obstruirse fácilmente, se suele realizar una filtración previa más gruesa mediante el uso de un prefiltro antes de la microfiltración.
Existen diversos materiales de filtración de membrana utilizados en los filtros, como PTFE, PVDF, PES, éster mixto de celulosa y polipropileno. La elección del material de membrana adecuado depende de la resistencia química requerida, si los componentes de la muestra son susceptibles de ser adsorbidos por el material de filtración y del tamaño de poro necesario para eliminar las partículas de interés.
Aplicaciones de los Filtros de Membrana
Los filtros de membrana están formados por una membrana o “membrana”. La filtración de líquidos es una práctica habitual en muchas industrias, como la alimentaria y de bebidas, la médica y electrónica, la química y la textil. Los filtros de membrana se utilizan en un proceso conocido como “microfiltración”.
La microfiltración es un proceso que atrapa por completo sustancias de tamaño superior al tamaño de los poros (diámetro de los poros) de la membrana, lo que permite eliminar de forma estable las impurezas de los líquidos. Por ello, la microfiltración mediante filtros de membrana se utiliza en la industria de los semiconductores, donde no se admiten ni siquiera cantidades ínfimas de materias extrañas, y antes de envasar productos que se venderán como soluciones.
Materiales de los Filtros de Membrana
Los filtros de membrana están hechos de una gran variedad de materiales. Algunos ejemplos de materiales son PTFE (politetrafluoroetileno), PVDF (fluoruro de polivinilideno), PES (polietersulfona), nailon, ésteres de mezcla de celulosa y polipropileno.
Todos estos polímeros varían en su resistencia a los disolventes orgánicos, ácidos y bases, y tienen estructuras químicas muy diferentes. Por lo tanto, además de considerar la resistencia a la solución que se va a filtrar, también hay que tener en cuenta la facilidad de adsorción de la muestra en el filtro de membrana.
Construcción de Filtros de Membrana
Los filtros de membrana y los prefiltros, también conocidos como filtros de profundidad, son dos tipos de filtros utilizados en procesos de filtración. Ambos tienen diferentes estructuras internas y mecanismos para capturar partículas.
Los prefiltros están compuestos de materiales fibrosos, como vidrio, que se prensan entre sí. Esto crea un filtro con vías de flujo no constantes, lo que significa que las partículas grandes pueden quedar atrapadas en medio de la trayectoria del flujo. Sin embargo, si una gran cantidad de fluido fluye a través del filtro, las partículas obstruidas pueden ser empujadas fuera del filtro.
Los filtros de membrana, por el contrario, tienen un diámetro de poro máximo especificado, y ningún paso de flujo puede ser mayor que el diámetro de poro del catálogo. Por tanto, las partículas mayores que el diámetro de poro quedan atrapadas en la superficie del filtro y se separan completamente del filtrado. Sin embargo, como todas las partículas se acumulan en la superficie del filtro, los filtros de membrana son propensos a atascarse. En los procesos reales, la filtración suele realizarse primero con un prefiltro para filtración simple y después con un filtro de membrana.