Практикум по процессам и аппаратам пищевых производств/ С. М. Гребенюк, А. С. Гинзбург и др под ред. С. М. Гребенюка

kiçik   ölçülərə   malikdir.   Başqa   bir   təsəvvürə   görə,   bu   mexanizm   xeyli   dərəcədə
mürəkkəbdir və membranın seçmək qabiliyyəti, onda meydana çıxan elektrik qüvvələri
ilə,   məhlulun   komponentlərinin   diffuziya   əmsallarının   fərqi   ilə,   molekulların   forma,
ölçüləri və s. göstəriciləri ilə şərtlənir. Əks osmos və ultrafiltrasiya proseslərinin adi
filtrləmə   prosesindən   prinsipial   fərqləri   mövcuddur.   Əgər   adi   filtrləmədə   çöküntü
filtrləyici arakəsmədə yığılıb qalaqlanırsa, əks osmos və ultrafiltrasiya proseslərində iki
məhlul   əmələ   gəlir,   bunlardan   biri   həll   olan   maddə   ilə   zənginləşir.   Bu   proseslərdə
çöküntü şəklində maddələrin membranların səthində yığılmasına yol verilmir, belə ki,
bu membranın işinin kəskin pisləşməsinə səbəb olur. Bununla yanaşı, əks osmos və
ultrafiltrasiya   proseslərinin   bir   çox   ümumi,   oxşar   cəhətləri   də   mövcuddur:   onların
fəaliyyəti   üçün   eyni   materiallardan   hazırlanmış,   müxtəlif   məsamələrə   malik   eyni
membranlardan istifadə olunur. Ultrafiltrasiya prosesində 500 və daha yüksək molekul
çəkisinə   malik   maddələr   tutulur,   kiçik   molekul   çəkisinə   malik   olan   maddələr   və
həlledici   membranın   məsamələrindən   sərbəst   keçir.   Əks   osmos   prosesində
membranlarda yüksək molekul çəkisinə malik maddələr kimi, kiçik molekul çəkisinə
malik maddələrin böyük əksəriyyəti saxlanılır. Bu membranlardan demək olar ki, yalnız
təmiz həlledici keçir. 
Beləliklə,   u l t r a f i l t r a s i y a   – məhlullarda yüksək molekul çəkisinə malik
maddələrin   qatılaşdırılması   ilə   eyni   vaxtda   onların   kiçik   molekulu   maddələrdən
təmizlənməsi üsuludur. 
Ə k s    o s m o s    p r o s e s i  – isə verilmiş həlledicidə mövcud olan bütün
maddələrin qatılaşdırılması və ya məhluldan təmiz həlledicinin ayrılması üsuludur. 
Yüksək molekullu maddələrin kiçik molekullu maddələrdən ayrılması çox çətin
prosesdir,   ona   görə   də   əks   osmos   və   ultrafiltrasiya   proseslərini   qəti   olaraq
sərhədləşdirmək  olmaz.  Hər iki prosesdə  filtrlənən məhlulun  osmotik  təzyiqinin dəf
edilməsi   baş   verir,   belə   ki,   həlledici   membranda   saxlanılan   həll   olmuş   maddənin
qatılığının artmasının əksi istiqamətində keçirilir. 
π – osmotik təzyiqi məhlullar üçün Vant – Hoff tənliyi ilə təyin edilir:
)
(Pa
M
x
T
R
i





                      (1)
2

---

burada: i = 1 + α – Vant – Hoff əmsalı;
α – həll olan maddənin dissosasiya dərəcəsi;
R – qaz sabiti;
T – məhlulun mütləq (absolyut) temperaturu, 
o
K;
x – həll olan maddənin qatılığı, q/mol;
M – həll olan maddənin molekul çəkisidir, q/mol.
(1) tənliyindən göründüyü kimi, məhlulların osmotik təzyiqi onların temperaturu
və qatılığı ilə düz, həll olan maddənin molekul çəkisi ilə tərs mütənasibdir. 
Membran   metodlarından   istifadə   edilməklə   alınmış   məhsulların   keyfiyyəti,
hazırlanmış   məsaməli   membranların   keyfiyyətindən   çox   asılıdır.   Belə   membranların
hazırlamaq   üçün   polimer   pərdələr,   məsaməli   şüşə,   metallı   –   keramika   və   başqa
materiallardan istifadə olunur. Hazırlanmış membranlar istehsalatda tətbiq edilmək üçün
aşağıdakı tələbatlara cavab verməlidirlər:
– Yüksək ayırıcılıq qabiliyyətinə – selektivliyə malik olmalı;
– Seçərək bir maddəni keçirməli, digərini isə keçirməməli;
– Yüksək xüsusi məhsuldarlığa – keçiriciliyə malik olmalı;
– Mikroorqanizmlər və ayrılan fazanın təsirinə qarşı dözümlü olmalı;
–   Kifayət   qədər   mexaniki   möhkəmliyə   və   membranların   ekspluatasiyası
prosesində texniki xüsusiyyətlərin daimiliyinə malik olmalı;
– Toksiki maddələrə malik olmamalı;
– Dəyəri yüksək olmamalı.
Qida sənayesində asetat – sellüloza əsasında hazırlanan polimer membranlar və
həmçinin Ukrayna Respublikası Elmlər Akademiyası tərəfindən təklif edilmiş metodla
hazırlanan   polietilentereftalat   membranlar   çox   geniş   miqyasda   tətbiq   olunurlar.   Bu
membranlar   nisbətən   ucuz   maya   dəyərinə   malik   olmaqla,   toksiki   qatışıqlardan
azaddırlar. 90 . . . 99 % selektivliyə malikdirlər, 1 saatlıq məhsuldarlıq 70 l/m
2
  – na
bərabərdir. Onlar məsamələrin tutulmasına və PH 3 . . . 7 aktiv turşuluqlu turşuların
təsirinə qarşı dözümlüdürlər. Nəzərə almaq lazımdır ki, təzyiq altında iş prosesi zamanı
belə membranlar yüksək elastiklik xassələrinə malik olmaqla, möhkəmlənirlər və təzyiq
azaldıqdan   sonra   onların   strukturu   tamamilə   bərpa   olunmur.   Buna   görə   də   təzyiqin
artması ilə membranın selektivliyi, yəni ayırıcılıq qabiliyyəti artır, keçiriciliyi isə azalır.
3

---

Temperaturun   60
o
  S   –   yə   çatdırılması   ilə   membranın   keçiriciliyi   çoxalır,   sonra   isə
kəskin azalır ki, bu da onun strukturunun dəyişməsi və məsamələrinin tutulması ilə izah
edilir. 60
o
 S – dən yuxarı temperaturlarda membranların strukturası parçalanır, ona görə
də membranları adi temperaturlarda istifadə etmək məqsədəuyğun hesab edilir. 
Membranların selektivliyi – φ, (% – lə):


100
1
100
1
2
1
2
1












x
x
x
x
x

                       (2)
burada:  x
1
  və   x
2
  –   həll   olan   maddənin   verilmiş   qatışıqdakı   və   filtratdakı
qatılıqlarıdır.
Membranların keçiriciliyi onların məsaməliliyindən, eyni zamanda məsamələrin
forma və uzunluqlarından asılıdır. 1 m
2
 membranın səthində diametri 0,1 mkm və daha
kiçik olan 
10
10
5

 – a qədər məsamə olur. 
Membranların məsaməliyi:
4
2
n
d
or





                                                 (3)
nisbəti ilə ifadə olunur. Buradan n – məsamələrin sayı təyin edildikdən sonra filtratın
həcmi, yəni membranın xüsusi məhsuldarlığını aşağıdakı tənlikdən təyin edirlər:










32
2
or
d
P
F
V
, m
3
                                             (4)
(4) ifadəsindən məsamələrin orta diametri aşağıdakı kimi təyin edilir:










P
F
V
d
or
32
, m                                    (5)
Membranın ümumi məsaməliliyi aşağıdakı (6) ifadəsindən tapılır:
4

---