Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Gütesiegel für Membranen

30.10.2000


In dieser Testzelle lässt sich die

Permselektivität von Elektrodialysemembranen mit

Potenzialdifferenzmessung

bestimmen.


Akkreditierte Membrancharakterisierung:
Mit standardisierten Prüfverfahren untersucht das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB Standzeit und Leistungsvermögen von
Membranchargen und entlarvt Membranschäden.

Technische Membranen sind aus der Medizintechnik, z. B. als künstliche Niere, wie auch aus der industriellen Produktion vieler Lebensmittel und Getränke, z. B. zur Aufarbeitung von Bier, nicht mehr wegzudenken. Aber auch zum Recycling von Säuren oder Basen oder für die Reinigung von Abwasser werden sie immer häufiger eingesetzt. So vielfältig ihre möglichen Anwendungen sind, so breit ist das kommerzielle Angebot. Denn für jede Anwendung gibt es spezielle Membranen, die sich nicht nur durch ihre Trenneigenschaften sondern auch in der Trennleistung unterscheiden.

Umso wichtiger ist die umfassende Charakterisierung von Membranen vor ihrem industriellen Einsatz: Welche Partikelgrößen muss eine Ultrafiltrationsmembran zurückhalten können? Welche Ionenaustauschermembran kann die zu entfernenden Salze tatsächlich abtrennen? Diese Leistungsparameter müssen durch zerstörungsfreie Prüfverfahren quantifiziert und beurteilt werden. Die Membranhersteller selbst greifen hierzu auf unterschiedliche, meist auf ihre eigenen Bedürfnisse ausgerichtete Testsubstanzen zurück. Die Betriebsparameter bei der Prüfung sind oft nicht standardisiert. Ein Vergleich der Charakterisierungsergebnisse ist deshalb nur unzureichend möglich.

Am Fraunhofer IGB wurden daher spezielle Testanlagen und -verfahren für die standardisierte Prüfung von Ultrafiltrations- und Ionenaustauschermembranen entwickelt und durch die Deutsche Akkreditierungsstelle Chemie GmbH (DACH) nach DIN EN 45001 akkreditiert: Die Bestimmung der Trenngrenze von Ultrafiltrationsmembranen mittels Filtration und GPC-Analytik von Dextrangemischen und die Bestimmung der Permselektivität und des elektrischen Widerstandes von Ionenaustauschermembranen durch Potenzialdifferenzmessung. »Damit lassen sich Abweichungen verschiedener Membranchargen feststellen oder die Qualität gebrauchter im Vergleich zu neuen Membranen untersuchen, um so Aussagen zur Standzeit der Membran abzuleiten« erklärt Prüfleiterin Ursula Schließmann. Darüber hinaus eignen sich die Prüfverfahren, um Ursachen von Membranschädigungen zu ermitteln. Denn auch Membranen altern: Während ihrer technischen Nutzung können sie durch Risse und Materialveränderungen geschädigt werden oder durch Ablagerungen auf der Membran ihre Leistungsfähigkeit einbüßen.

Die Trenngrenze von Ultrafiltrationsmembranen wird bestimmt, indem mit einer für diesen Zweck konzipierten Anlage eine standardisierte Dextranlösung filtriert wird. Auch die Betriebsparameter wie Überströmgeschwindigkeit und Transmembrandruck sind standardisiert. Durch eine zielgerichtete Auswertung der analytischen Daten (Gelpermeationschromatographie) lässt sich die Trenngrenze in einer anschaulichen Graphik darstellen: Der Rückhalt der Dextrane wird als Funktion der Molmasse abgebildet, so dass die Trenngrenze der untersuchten Membran - üblicherweise für einen 95%igen Rückhalt der Partikel - direkt abgelesen werden kann.

Wichtige Leistungsparameter für Ionenaustauschermembranen, die z. B. bei der Elektrodialyse eingesetzt werden, sind Permselektivität und ohmscher Widerstand. Die Permselektivität einer Membran sollte - als Maß für den selektiven Ionentransport - möglichst hoch sein, der Membranwiderstand dagegen - im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Membranverfahrens - gering. Die Potenzialdifferenzmessung erlaubt, verschiedene Membranchargen im Hinblick auf ihre elektrochemischen Eigenschaften miteinander zu vergleichen, Membranschädigungen zu beurteilen und gebrauchte mit neuen Membranen zu vergleichen.

Als unabhängiges, akkreditiertes Institut bietet das Fraunhofer IGB Membranherstellern und Anwendern technischer Membranverfahren die Charakterisierung und Prüfung von Membranen an. Die umfassende Untersuchung einer Ionenaustauschermembran kostet etwa 450 DM. Für etwa 400 DM wird das Rückhaltevermögen einer Ultrafiltrationsmembran ermittelt. Bei Serienprüfungen können Staffelpreise vereinbart werden. »In jedem Fall liefern die eingesetzten Prüf-verfahren schnelle, standardisierte, damit reproduzierbare und zuverlässige Aussagen - ein Gütesiegel für jede Membran«, fasst Prüfleiterin Schließmann zusammen.


Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen-
und Bioverfahrenstechnik IGB
Nobelstraße 12, 70569 Stuttgart
Fax +49(0)711/970-4200

Dipl.-Ing. Claudia Lacher
Telefon +49 (0) 7 11/9 70-40 18
E-Mail lac@igb.fhg.de

Dipl.-Ing. Ursula Schließmann,
Prüfleiterin Membrantechnik
Telefon +49 (0) 7 11/9 70-41 22
E-Mail us@igb.fhg.de

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Dr. Claudia Vorbeck | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht UV-Kugel macht Lackieren einfach und schnell
16.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Vorzüge von 3D-Druck und Spritzguss kombiniert
16.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Birke, Kiefer, Pappel – heilsame Bäume

20.04.2018 | Unternehmensmeldung

Licht macht Ionen Beine

20.04.2018 | Physik Astronomie

Software mit Grips

20.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics