¿Por qué no se pueden utilizar membranas microporosas para separar iones y moléculas pequeñas?

Las membranas microporosas no se pueden utilizar para separar iones y moléculas pequeñas debido a las siguientes razones principales. Aquí hay un resumen y se comparte:

1. Tamaño de poro de la membrana: debido a que la exclusión de tamaño de la membrana es limitada, aunque el diámetro de la membrana microporosa también es muy pequeño, puede filtrar eficazmente moléculas y partículas más grandes. Sin embargo, no pueden separar eficazmente iones y moléculas muy pequeñas. , dado que el diámetro de los poros de las membranas microporosas suele ser de micras o nanoescala, el tamaño por sí solo no puede proporcionar suficiente selectividad para separar iones y moléculas pequeñas.
2. Interacción de carga de la membrana: falta de selectividad, la membrana microporosa no tiene la selectividad de carga necesaria, no puede separar eficazmente los iones según sus características de carga, porque los iones son pequeñas partículas cargadas que pueden interactuar con la superficie de la membrana, lo que resulta en una interacción muy limitada. selectividad iónica durante el proceso de separación.
3. Difusión: de lo que estamos hablando aquí es de la difusión de moléculas pequeñas. Dado que el tamaño de las moléculas pequeñas es relativamente pequeño, incluso si los poros son pequeños, pueden difundirse a través de los microporos de la membrana. Esta difusión limitará la capacidad. de la membrana para retener eficazmente las moléculas pequeñas durante el proceso de separación.

4. Permeabilidad de los iones: durante el proceso de transmisión de iones, debido al pequeño tamaño y las características de carga de los iones, pueden penetrar la membrana microporosa. Para los iones en la solución, será difícil lograr la separación selectiva de la membrana microporosa, porque. los iones pueden interactuar con otras moléculas y pasar juntas a través de la membrana.
5. Permeación selectiva: la selectividad de la membrana utilizada será limitada. Las membranas microporosas carecen de la selectividad necesaria para separar iones específicos o moléculas pequeñas de mezclas complejas. La separación selectiva generalmente requiere membranas con propiedades personalizadas, como funcionalidad de intercambio iónico o específicas. estructuras de poros diseñadas para la repulsión molecular, etc.
6. Incrustaciones de la membrana: se producirán obstrucciones e incrustaciones durante el proceso de filtración. Durante el proceso de separación de iones y moléculas pequeñas, la membrana microporosa se obstruye y se incrusta fácilmente con partículas o sustancias en la solución de alimentación, lo que sin duda dificultará aún más el rendimiento de la membrana. la membrana, eficiencia y eficacia de la separación, etc.

Del análisis anterior se puede ver que, aunque las membranas microporosas pueden separarse eficazmente según el tamaño de las partículas y se utilizan a menudo en aplicaciones como filtración y separación de gases, no deberían ser ideales para separar iones y moléculas pequeñas para aplicaciones que requieren separación selectiva. de iones y Para aplicaciones de moléculas pequeñas, otros tipos de membranas (como membranas de intercambio iónico o membranas de nanofiltración) deberían ser una prioridad.