Las membranas sintéticas se han utilizado con éxito en procesos industriales a pequeña y gran escala desde mediados del siglo XX.[1] Se conoce una amplia variedad de membranas sintéticas.Por lo tanto, el proceso de membrana correspondiente se conoce como filtración.Puede estar hecha de materiales orgánicos o inorgánicos, incluidos sólidos como metales, cerámica, películas homogéneas, polímeros, sólidos heterogéneos (mezclas poliméricas, vidrios mixtos), y líquidos.Las membranas cerámicas son muy resistentes a la acción de medios agresivos (ácidos, disolventes fuertes).Aunque las membranas cerámicas tienen un peso elevado y unos costes de producción considerables, son ecológicas y tienen una larga vida útil.El polímero debe poder obtenerse y tener un precio razonable para cumplir con los criterios de bajo costo del proceso de separación por membrana.[4] Los polímeros más comunes en la síntesis de membranas son acetato de celulosa, nitrocelulosa y ésteres de celulosa (CA, CN y CE), polisulfona (PS), poliéter sulfona (PES), poliacrilonitrilo (PAN), poliamida, poliimida, polietileno y polipropileno (PE).y PP), politetrafluoroetileno (PTFE), fluoruro de polivinilideno (PVDF), cloruro de polivinilo (PVC).Las membranas poliméricas pueden convertirse en membranas de intercambio iónico mediante la adición de grupos funcionales altamente ácidos o básicos, por ejemplo, ácido sulfónico y amonio cuaternario, lo que permite a la membrana formar canales de agua y transportar selectivamente cationes o aniones, respectivamente.También tienen una excelente estabilidad térmica que las hace utilizables en operaciones con membranas a alta temperatura.En el equilibrio se contrarrestan tres tensiones interfaciales correspondientes a las interfaces sólido/gas (γSG), sólido/líquido (γSL) y líquido/gas (γLG).A veces, el ensuciamiento es irreversible y es necesario sustituir la membrana.Las membranas sintéticas también pueden clasificarse en función de su estructura (morfología).Las membranas densas pueden sintetizarse como estructuras amorfas o heterogéneas.[2] Las membranas porosas están destinadas a la separación de moléculas de mayor tamaño, como partículas coloidales sólidas, biomoléculas de gran tamaño (proteínas, ADN, ARN) y células del medio filtrante.Las membranas porosas se utilizan en aplicaciones de microfiltración, ultrafiltración y diálisis.
Elementos cerámicos multicanal
Ángulo de contacto de una gota líquida mojada en una superficie sólida rígida. Ecuación de Young: γ
LG
∙cos θ+ γ
SL
= γ
SG
.
