Efecto del peso molecular y de la concentración de aditivo en el desempeño de las membranas de ultrafiltración. Resultados preliminares.

MERCEDES L. MÉNDEZ; VERÓNICA B. RAJAL; ELZA CASTRO VIDAURRE

Workshop; SIMPAM 2009 – I Workshop sobre Biorreactores com Membranas (BRM) - II Workshop sobre Transporte Facilitado em Membranas.; 2009

En este trabajo se estudió el efecto del peso molecular (PM) y la concentración del aditivo en membranas de Polietersulfona (PES) sintetizadas mediante el proceso de inversión de fase inducida por no-solvente. El aditivo empleado en la preparación de las soluciones poliméricas fue Polietilenglicol (PEG), de PM 400 y 1000 Da, en concentraciones de 15 y 20 % p/p para cada uno, con dimetilacetamida (DMAc) y dimetilformamida (DMF) como solventes. Las membranas así obtenidas fueron caracterizadas por microscopia electrónica de barrido (MEB), ángulo de contacto (AC), contenido de agua en equilibrio y finalmente fue evaluado su desempeño en el proceso de ultrafiltración, determinando el factor de compactación (FC), permeabilidad al agua pura (Lh), porcentaje de rechazo (%R) para una solución de PEG y el porcentaje de reducción de flujo relativo (%RFR). A partir de las imágenes de cortes transversales, obtenidas por MEB, se observan los siguientes efectos en las membranas asimétricas: una disminución del tamaño de los macro-poros en la subcapa con el aumento de concentración del aditivo y un crecimiento de los macro-poros y aumento del espesor de la capa selectiva con el aumento del PM molecular. En todos los casos, el agregado de aditivo provoca una disminución del AC indicando que aumenta la hidrofilia superficial de la membrana. Así por ejemplo, una membrana sintetizada a partir de una relación de concentración PES/PEG igual a 1 y con PEG de PM 1000 presenta un AC de 41º, siendo que el AC de una membrana obtenida sin aditivo es de 73º. Por otro lado se observó que tanto la porosidad, obtenida a partir de mediciones del contenido de agua en equilibrio, como la permeabilidad y el %RFR aumentan considerablemente con el PM y concentración del aditivo, mientras que el %R se reduce. El incremento en el %RFR se puede deber al aumento de la porosidad que estas membranas presentan y por consiguiente a la mayor probabilidad de depósito o adsorción de solutos en la superficie de la muestra, sin superar en ningún caso el 20%. En cuanto al efecto del solvente se encontró que, en iguales condiciones, las membranas sintetizadas utilizando DMF presentan menor permeabilidad y porosidad y mayor %R que las obtenidas a partir de soluciones con DMAc.