Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Aug 2000)
Evaluación de la colmatación de una membrana mediante medidas eléctricas y de la composición química de su superficie
Abstract
Adsorption of charged macromolecules on the surface of a membrane in microfiltration processes produces membrane fouling and, as a result of this, a reduction in the flow across the membrane. Membrane fouling can be easyly detected by variation of: i) electrochemical parameters such as electrical resistance and salt permeability, which are directly related to the porosity of the membrane; ii) atomic concentrations of characteristic elements of the membrane surface, which can be determined by X-ray Photoelectron spectroscopy (XPS). For alumina commercial membranes (Anopore™, 0.1 μm pore size) in contact with salt solutions containing 0.5 g/l bovine serum albumin (BSA), electrochemical parameters indicate a decrease around 50% for membrane porosity. XPS results show: i) the adsorbed layer of protein on the membrane surface does not directly increase depending on the membrane-protein interaction time, since most of it is adsorbed in the first 24 h.; ii) the protein layer does not uniformely cover the alumina membrane surface.<br><br>La adsorción de macromoléculas cargadas sobre la superficie de una membrana en procesos de microfiltración produce la colmatación (o ensuciamiento) de la membrana y, por tanto, una disminución del flujo a través de la membrana. La colmatación puede ser fácilmente detectada por la variación de: i) parámetros electroquímicos como la resistencia eléctrica y la permeabilidad salina, directamente relacionados con la porosidad de las membranas; ii) las concentraciones atómicas de los elementos característicos de la superficie de la membrana, determinadas mediante espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS). Para membranas comerciales de alúmina (Anopore™, 0.1 μm de tamaño de poro) en contacto con disoluciones que contienen 0.5 g/l de seroalbúmina de bobino (BSA), los parámetros eléctroquímicos indican una disminución en la porosidad de la membrana del 50%, aproximadamente, despues de estar 72 h en contacto con una disolución con proteína. Los resultados de XPS indican: i) que la capa de proteína adsorbida sobre la superficie de la membrana no aumenta linealmente con el tiempo de interacción membrana-proteína, sino que se produce fundamentalmente durante las primeras 24 h.; ii) la no uniformidad de la capa de proteína adsorbida sobre la membrana de alúmina.
