erotuskalvojen

Erotuskalvot ovat ohuita kalvoja, jotka erottavat kaksi tilaa tai faasia ja joilla on kontrolloitu läpäisevyys. Termi kattaa sekä luonnolliset että keinotekoiset kalvot, joita käytetään erotteluun, suodatukseen ja pitojen hallintaan.

Biologiassa erotuskalvot viittaavat usein solukalvoon sekä muihin biologisiin kalvoihin, jotka säätelevät aineiden kulkua solun sisälle ja sen ulkopuolelle. Ne muodostuvat lipidien kaksikerroksesta, jonka proteiinit säätelevät kuljetusta.

Keinotekoiset erotuskalvot taas on suunniteltu erottamaan molekyylit ja nesteet teollisuudessa ja lääketieteessä. Tavanomaisia esimerkkejä ovat dialyysikalvot, ultrafiltraatio- ja nanofiltraatio- sekä käänteisosmoosikalvot sekä kaasujen erotuskalvot. Niitä käytetään vedenpuhdistukseen, elintarvike- ja lääkeaineteollisuuteen sekä tutkimuslaboratorioissa.

Ominaisuudet: Kalvojen valikoivuus määritellään molekyylikoon, varauksen ja kemiallisten vuorovaikutusten perusteella. Läpäisevyys kertoo, kuinka nopeasti aineet kulkeutuvat kalvon läpi. Rakenteeltaan erotuskalvot voivat olla polymerisiä, keramisiä tai hybridiä; tärkeimpiä materiaaleja ovat esimerkiksi polyamidit, polymeeriset compositeit ja keraamiset kalvot. Kalvojen paksuus, läpäisevyys ja vastustuskyky kemiallisille ja lämpötilavaihteluille vaikuttavat soveltuvuuteen ja käyttökustannuksiin. Fouling eli kalvon likaantuminen on keskeinen haaste.

Historiallisesti erotuskalvoteknologia on kehittynyt osmoosista ja suodatusprosesseista 1900-luvulla eteenpäin, ja nykyisin sillä on keskeinen rooli puhdistuksessa, teollisessa erotuksessa ja biolääketieteellisissä sovelluksissa.