Clasificaciones de Gases: Clasificación de una Membrana de Líquidos en Gases
En las clasificaciones de gases, los filtros de aire estériles suelen estar hechos de membranas hidrofóbicas de PTFE u otros materiales hidrofóbicos, con una clasificación de micras de 0,2 µm (clasificados para líquidos). En la filtración de líquidos, una membrana de 0,2 µm se clasifica comúnmente para la retención de bacterias (por ejemplo, con Brevundimonas diminuta). Sin embargo, la filtración de gases involucra diferentes mecanismos y a menudo requiere clasificaciones mucho más estrictas. Las clasificaciones de filtración de gases suelen ser un orden de magnitud más finas, en el rango de 0,02 µm o 0,01 µm.
La captura de partículas en la filtración de gases generalmente es más eficiente que en la filtración de líquidos. En la filtración de líquidos, el mecanismo principal es el tamizado, en el cual las partículas más grandes que el tamaño de los poros son bloqueadas físicamente. La viscosidad significativamente menor del aire o gas en comparación con el agua (aproximadamente 1/55 de la viscosidad del agua) juega un papel crucial. Esta baja viscosidad permite que las partículas se desvíen más fácilmente del flujo principal del fluido, lo que incrementa la interacción con el medio filtrante. En la filtración de gases, varios mecanismos contribuyen a la captura de partículas:
- Difusión: Las partículas pequeñas en un gas presentan un movimiento aleatorio (movimiento browniano), lo que aumenta la probabilidad de que entren en contacto con la membrana y queden atrapadas.
- Intercepción: Para partículas de tamaño medio en el flujo de gas, la intercepción ocurre cuando las partículas siguen las líneas de flujo del gas y no pueden cambiar de dirección al pasar por la estructura de los poros, lo que hace que entren en contacto con la membrana.
- Impacto: Las partículas más grandes en el flujo de gas tienen suficiente inercia como para desviarse de las líneas de flujo del gas y colisionar con la membrana, quedando atrapadas.
- Atracción electrostática: Las partículas cargadas pueden ser atraídas por la membrana con carga opuesta, aunque este efecto puede variar.
Estos mecanismos, en particular la difusión y la intercepción, son altamente efectivos para la captura de partículas en la filtración de gases.
Como resultado, el Tamaño de Partícula de Máxima Penetración (MPPS por sus siglas en inglés), que es el tamaño de partícula que penetra más fácilmente en el filtro, suele ser mucho menor que el tamaño de poro nominal. Esto explica por qué una membrana de 0,2 µm clasificada para filtración de líquidos puede mostrar una eficiencia mucho mayor para la filtración de gases, con valores de penetración en el rango de 0,02-0,01 µm o incluso menores.
Autor: Chris Lemay
Graver Technologies LLC
