Zpracované otázky - CHEMIJE

Příkladem je použití nanofiltrace pro čištění odpadní vody z organických syntéz, charakterizovaných vedle vysokého organického znečistění se stovkami různých sloučenin, v mnoha případech biologicky nerozložitelných, i značnou koncentrací solí, jejichž přítomnost podmiňuje korozívní vlastnost těchto vod a tím ztěžuje použití jiných metod jejich zpracování. Jiným příkladem využití nanofiltrace je odsolení barviv, které přítomností solí ztrácejí na kvalitě.

Nanofiltraci lze použít pro úpravu vod chladících věží. Poněvadž část vody se v chladící věži odpařuje dochází ke zvyšování koncentrace solí ve vodě v chladícím okruhu a tím k možnosti tvorby usazenin nebo naopak ke korozívním účinkům.

Reverzní osmóza

Reverzní neboli vratná osmóza je tlakový membránový proces pro oddělení částic v rozsahu 0,1 až 1 nm, to je v oblasti částic s Mr pod 500. Nutná tlaková diference před a za membránou je 1 až 10 MPa, a to je zpravidla dva až třikrát více než činí osmotický tlak v čištěné kapalině. Separační mechanizmus a jeho účinnost je založena na rozdílech v rozpustnosti a difúzi rozpouštědla i rozpuštěných látek membránou. V ideálním případě propouští membrána jen rozpouštědlo. Membránu tvoří homogenní, to je neporézní polymerní matrice. Asymetrické membrány, které jsou častěji používané než symetrické, se vyrábí z polymerů. Polopropustná vrstva má tloušťku cca 1 μm, podpůrná vrstva 20 - 50 μm. Moduly jsou jednak z dutých vláken, jednak z vinutých membrán.

Voda přiváděná na zařízení nanofiltrace a reverzní osmózy musí být předem zbavena suspendovaných látek. Vhodné je předřazení mikrofiltrace.

Elektrodialýza

Využití bipolárních membrán, tj. membrán propouštějících selektivně jen kationty nebo jen anionty, je možné zejména u elektrodialýzy. Pohyb iontů je v tomto případě vyvolán vloženým stejnosměrným elektrickým napětím. Vstupní roztok prochází mezi membránami, z nichž jedna je anexového a druhá je katexového typu. Ionty putují podle svého náboje ke katodě, příp. k anodě a tím dochází k odsolení roztoku. Membrány přitom dle svého charakteru brání průniku iontů nabitých stejným elektrickým nábojem. Podle požadavků na kvalitu se navrhuje jedno- nebo vícestupňová dialyzační linka, nejlépe v protiproudém uspořádání.

Vstupní roztoky musí vyhovovat náročným podmínkám kvality, neboť tím přímo ovlivňují životnost membrán. Je nutné odstranit nerozpustné a koloidní látky i látky s nízkým součinem rozpustnosti, které by se v koncentrovaném roztoku vysrážely.

Elektrodialýzu lze použít pro separaci elektrolytů od neelektrolytů, pro odsolování roztoků (např. pro výrobu pitné vody z vody brakické), pro zahušťování solných roztoků (např. při výrobě NaCl z mořské vody), v galvanotechnice k regeneraci galvanických lázní a čištění oplachových vod s možností zpětného získání kovů, pro regeneraci mořících lázní nebo ve sklářském průmyslu pro zpracování odpadních vod z leptání skla.