झिल्ली पृथक्करण
झिल्ली पृथक्करण एक तकनीक है जो विज्ञान और उद्योग में एक मिश्रण से पदार्थों को अलग करने के लिए एक छिद्रपूर्ण झिल्ली के माध्यम से छानने के लिए उपयोग किया जाता है। फ़िल्टर किया जा रहा पदार्थ या तो तरल या गैस हो सकता है। मेम्ब्रेन पृथक्करण में कई व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं, जिनमें जल निस्पंदन और केंद्रित समाधान का निर्माण शामिल है। झिल्ली जुदाई प्रक्रियाओं के प्रमुख प्रकार रिवर्स ऑस्मोसिस, नैनोफिल्ट्रेशन, अल्ट्राफिल्ट्रेशन और माइक्रोफिल्ट्रेशन हैं।
जब एक फ़ीड समाधान या गैस उच्च दबाव में एक छिद्रपूर्ण झिल्ली के पार जाती है, तो उस मिश्रण के कुछ पदार्थ झिल्ली को निचले दबाव के क्षेत्र में पहुंचा देंगे, लेकिन अन्य पदार्थ ऐसा करने में असमर्थ होंगे। झिल्ली की स्थिरता और रासायनिक संरचना यह निर्धारित करती है कि कौन सी सामग्री इसके माध्यम से गुजरती है। उदाहरण के लिए, एक झिल्ली जिसमें बड़े छिद्र होते हैं, बड़े और छोटे कणों में जाने देते हैं, और एक झिल्ली जिसमें छोटे छिद्र होते हैं, वे बड़े कणों को बाहर कर देंगे। इसी तरह, एक झिल्ली जिसमें एक विशेष रासायनिक संरचना होती है, उसे कुछ यौगिकों को रासायनिक रूप से फ़िल्टर करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।
रिवर्स ऑस्मोसिस में, दो समाधान झिल्ली के विपरीत पक्षों पर निहित होते हैं - एक जो अधिक केंद्रित होता है और दूसरा जो अधिक पानीयुक्त होता है, या कम केंद्रित होता है। कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में फैलने की पानी की प्राकृतिक प्रवृत्ति अत्यधिक केंद्रित समाधान पर लागू दबाव से उलट होती है। यह झिल्ली के पार अत्यधिक संकेंद्रित विलयन से पानी को बाहर निकालता है, जिससे वह विलयन पानी को हटाने से और भी अधिक संकेन्द्रित हो जाता है। इस प्रक्रिया के माध्यम से वाष्पित दूध और अन्य संघनित उत्पाद बनाए जा सकते हैं।
नैनोफिल्ट्रेशन का उपयोग आमतौर पर अपने नमकीन स्वाद या अवांछनीय खनिज सामग्री को हटाने के लिए पानी को संसाधित करने में किया जाता है। यह विधि तरल से सोडियम और पोटेशियम जैसे लवण को हटा देती है। नैनोबिल्ट्रेशन में उपयोग किए जाने वाले मेम्ब्रेन्स का रिवर्स ऑस्मोसिस में उपयोग किए जाने वाले की तुलना में थोड़ा बड़ा ताकना आकार होता है।
झिल्ली के माध्यम से छोटे कणों को छोड़ते समय बड़े कणों को अलग करने के लिए अल्ट्राफिल्ट्रेशन और माइक्रोफिल्ट्रेशन का उपयोग किया जाता है। वायरस, बैक्टीरिया और निलंबित ठोस पदार्थ इन बड़े-छिद्र झिल्ली द्वारा बाहर रखा गया है। अक्सर, अल्ट्राफिल्ट्रेशन या माइक्रोफिल्ट्रेशन का उपयोग समग्र औद्योगिक प्रक्रिया के हिस्से के रूप में महीन निस्पंदन विधि के साथ किया जाता है।
कई उद्योग अपने नियमित संचालन के हिस्से के रूप में झिल्ली अलगाव का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, हानिकारक लवण और खनिजों को हटाना जो स्रोत पानी में स्केल या जंग पैदा कर सकते हैं, बॉयलर के संचालन में महत्वपूर्ण हैं। मेम्ब्रेन पृथक्करण का उपयोग रासायनिक यौगिकों को अपशिष्ट धारा से पुनः प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है। विलवणीकरण एक अन्य विधि है जिसमें झिल्ली पृथक्करण का उपयोग व्यापक रूप से उच्च गुणवत्ता वाले पीने के पानी का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
