SEPARAREA SI PURIFICAREA SOLURILOR

SEPARAREA SI PURIFICAREA SOLURILOR

In procesele de formare a sistemelor coloidale, in special a solurilor, pot apare doua tipuri de impuritati: suspensii sau particule relativ grosiere si dispersii moleculare sau ioni ai electrolitilor sau molecule dizolvate in mediul de dispersie.

Suspensiile se indeparteaza prin filtrare pe un material cu porii corespunzatori.

In ceea ce priveste impuritatile moleculare, o cantitate mica din acestea este retinuta la suprafata particulelor, intrand in compunerea stratului dublu electric. Excesul impuritatilor moleculare trebuie indepartat, adica cantitatile mari de electrolit ce rezulta prin reactiile chimice de formare a particulelor si care pot provoca destabilizarea sistemului coloidal.

Principalele metode fizice de separare si purificare sunt dializa sub forma simpla sau cu ajutorul curentului electric, electrodializa si ultrafiltrarea .

Dializa reprezinta cea mai veche metoda de separare a ionilor si moleculelor aflate sub forma de solutie in mediul de dispersie de materialul care formeaza faza dispersa. Este o metoda de purificare a solurilor de dispersiile moleculare. Ea se bazeaza pe utilizarea unor membrane care sunt permeabile pentru ioni sau molecule, dar opresc particulele coloidale. Procedeul a fost studiat de Graham (1861) care a folosit ca membrana dializanta o foaie de pergament vegetal. Ca membrane dializante se folosesc membranele animale, membranele artificiale din colodiu, acetilceluloza, celofan.

Eliminarea electrolitilor din solul supus purificarii se poate accelera daca peste procesul de difuzie a ionilor prin membrana se suprapune actiunea unui camp electric continuu. Procedeul se numeste electrodializa.

Un electrodializor poate fi asimilat cu o celula de electroliza a carei schema este:

(+) / membrana (1) / sistemul coloidal / membrana (2) / (-)

Procesele care au loc intr-un electrodializor sunt:

difuzia libera a ionilor si transportul lor sub actiunea campului electric;

eventuala descarcare a ionilor la electrozi si formarea produsilor de electroliza corespunzatori;

migrarea particulelor coloidale incarcate spre unul din polii campului, respectiv electroforeza lor;

miscarea lichidului dispersant prin membranele dializante care sunt incarcate electric, adica electroosmoza mediului.

In biologia si biochimia clinica, dializa si electrodializa se utilizeaza la purificari, echilibrarea amestecurilor de proteine cu solutii tampon in vederea determinarilor electroforetice. De asemenea se folosesc in industria alimentara. De exemplu, zerul provenit din prepararea branzei si a cazeinei contine intreaga cantitate de lactoza din lapte si de asemenea, proteine. Datorita continutului ridicat de saruri, este preferabil ca zerul sa fie supus electrodializei inainte de consum.

Ultrafiltrarea este procedeul prin care particulele coloidale, mai precis micelele, se separa de lichidul dispersant numit si lichid intermicelar. In acest scop, solul se filtreaza printr-o membrana ultrafiltranta care retine particulele coloidale, iar lichidul intermicelar in care se gasesc dizolvate diferite dispersii moleculare trece in filtrat.

Pentru accelerarea procesului, ultrafiltrarea se realizeaza sub presiune.

Materialele filtrante utilizate in ultrafiltrare sunt membranele dializante. Ca materiale de suport pentru membranele filtrante se folosesc placi de portelan, sticla poroasa, hartie de filtru.

Pentru ultrafiltrarea organosolurilor sunt utilizate ultrafiltre metalice deoarece membranele organice pot fi solvite de lichidul dispersant.

Analog dializei, ultrafiltrarea se poate efectua intr-un camp electric continuu. Procesul se numeste electroultrafiltrare.

Electroultrafiltrarea si electrodializa sunt avantajoase numai daca in lichidul dispersant exista ioni capabili sa migreze sub actiunea curentului electric.

Ultrafiltrarea isi gaseste aplicatii in industria alimentara, industria de medicamente, biochimie, depoluarea apelor.