El proceso de filtración por membrana implica el paso controlado de un fluido a través de una membrana especializada. En esta membrana, se retienen partículas sólidas que son demasiado grandes para atravesar sus poros, lo que resulta en una eficaz separación y purificación de la muestra. La membrana actúa como una barrera selectiva que permite que el líquido y las moléculas más pequeñas pasen a través de ella, mientras que atrapa y excluye las partículas sólidas, los microorganismos y otros contaminantes.
Esta técnica es ampliamente utilizada en una variedad de aplicaciones, desde la purificación de agua y alimentos hasta la separación de biomoléculas en la industria farmacéutica y biotecnológica. Su capacidad para lograr una separación altamente efectiva y su naturaleza basada en el tamaño hacen que la filtración por membrana sea esencial en numerosos procesos de investigación y producción.
Además de su eficiencia en la purificación y separación, la filtración por membrana ofrece ventajas significativas, como la capacidad de controlar con precisión el tamaño de corte de los poros de la membrana y su facilidad de escalamiento en función de las necesidades específicas del proceso. Estas características la convierten en una herramienta valiosa para diversas industrias y aplicaciones, contribuyendo al logro de productos finales de alta calidad y a la protección de la salud pública.
¿Cómo funciona la filtración por membrana y sus ventajas?
La membrana, una barrera física
Explicado de manera concisa, la filtración por membrana implica el flujo de una sustancia a través de un sistema de membranas, dividiéndola en dos corrientes: el permeado y el retenido. La membrana, actuando como una barrera física, presenta propiedades específicas que permiten el paso exclusivo de ciertas sustancias seleccionadas, separándolas del flujo original. Este proceso de separación se basa en las características únicas de la membrana, que actúa como un filtro altamente selectivo.
Paso del Flujo en la Filtración por Membrana
Los poros de esta membrana poseen dimensiones tan reducidas que se expresan en micras (um). La presión es esencial para impulsar el líquido a través de estos poros extremadamente diminutos. De hecho, los poros presentes en las membranas utilizadas en procesos como la nanofiltración y la ósmosis inversa son tan minúsculos que resultan invisibles incluso bajo la observación de un microscopio electrónico de barrido.
Tipos de filtración por membrana y sus ventajas
Se pueden identificar cuatro categorías de procesos de filtración por membrana: microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa. Esta clasificación se fundamenta en las dimensiones de los poros presentes en las membranas empleadas.
Microfiltración (MF)
La microfiltración implica el uso de membranas con poros cuyo tamaño varía entre 0,1 y 10 µm. Estas membranas están específicamente diseñadas para retener sólidos en suspensión, partículas coloidales y bacterias, lo que las convierte en una elección esencial en aplicaciones de purificación de agua y alimentos.
Ultrafiltración (UF)
En la ultrafiltración, se emplean membranas con poros más pequeños, que oscilan entre 0,01 y 0,1 µm. Estas membranas se utilizan para bloquear proteínas, grasas y polisacáridos, siendo fundamentales en procesos de clarificación y concentración de productos biotecnológicos.
Nanofiltración (NF)
Los sistemas de nanofiltración constan de membranas con dos capas: una capa porosa de 50 a 150 y una película fina, 1 de espesor. Estas membranas ofrecen selectividad para iones pequeños, eliminando sales multivalentes, solutos no cargados y partículas orgánicas como bacterias y proteínas. Son cruciales en aplicaciones de tratamiento de agua y purificación de productos químicos.
Ósmosis Inversa (OI)
La ósmosis inversa emplea membranas con poros extremadamente pequeños, bloqueando todos los iones monovalentes y permitiendo únicamente el paso de moléculas de agua en soluciones acuosas. Se utiliza ampliamente en desalinización del agua de mar y procesos industriales que requieren una alta pureza de agua.
Estas categorías de filtración por membrana se adaptan a diversas necesidades de separación y purificación en una amplia gama de industrias, como la alimentaria, farmacéutica, química y ambiental.
Ventajas de la filtración por membrana
La utilización de la filtración por membrana en aplicaciones industriales donde la fiabilidad, la uniformidad y los costos operativos son críticos brinda una serie de ventajas sustanciales y significativas.
Reducción de Costos Generales
Los sistemas de filtración por membrana tienden a ser más económicos en comparación con numerosas tecnologías alternativas. Los costos iniciales de instalación son inferiores, al igual que los costos operativos relacionados con la energía.
La filtración por membrana simplifica los procesos al requerir menos etapas de procesamiento, lo que resulta en una mayor pureza y un rendimiento general mejorado.
Adicionalmente, dado que la filtración por membrana no produce residuos sólidos como las tortas de filtración, se eliminan los gastos asociados con la recolección y disposición de estos desechos.
Versatilidad Sobresaliente
La filtración por membrana es altamente versátil, adecuada para procesar alimentos con una variada viscosidad, incluso aquellos altamente viscosos que serían difíciles de filtrar mediante otros métodos. La amplia selección de opciones de filtración por membrana disponible permite encontrar la solución óptima para cada aplicación específica, minimizando al mismo tiempo el consumo innecesario de energía.
Producto Final de Excelencia
La filtración por membrana se caracteriza por ser una tecnología respetuosa con el medio ambiente. El proceso de separación se lleva a cabo exclusivamente en función del tamaño molecular, eliminando la necesidad de aditivos. El resultado es un producto final de la más alta calidad que cumple con los rigurosos estándares tanto de los consumidores como de las autoridades gubernamentales.
Filtración y Análisis
Los procesos de filtración: ósmosis inversa, nanofiltración, ultrafiltración y microfiltración. Disponemos de una amplia gama de elementos espirales y de membranas de lámina plana. También ofrecemos equipos de laboratorio. Nuestros equipos de filtración de membrana presentan un diseño modular que proporciona un alto grado de flexibilidad, ya que las membranas se integran en módulos; los módulos, en bucles; y los bucles, en sistemas. Gracias a este diseño, el sistema puede adaptarse a las necesidades de cualquier proceso y es fácil de ampliar si aumentan sus necesidades de producción. Esto significa que su inversión puede adaptarse a cualquier aumento de capacidad de producción que necesite, cómo y cuándo lo necesite, y a un coste adicional relativamente bajo.