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 Neues Quantenpunkt-Mikroskop zeigt die elektrischen Potenziale einzelner Atome
11.06.2019 | Forschungszentrum Jülich GmbH

nachricht Wasserdicht dank flinker Laser
27.05.2019 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Partielle Mondfinsternis am 16./17. Juli 2019

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Wie im letzten Jahr findet auch 2019 eine in den späten Abendstunden in einer lauen Sommernacht gut zu beobachtende Mondfinsternis statt, und zwar in der Nacht vom 16. auf den 17. Juli. Die Finsternis ist zwar nur partiell - der Mond tritt also nicht vollständig in den Erdschatten ein - es ist aber für die nächsten Jahre die einzige gut sichtbare Mondfinsternis im deutschen Sprachraum.

Am Dienstagabend, den 16. Juli, wird ein kosmisches Schauspiel zu sehen sein: Der Vollmond taucht zu einem großen Teil in den Schatten der Erde ein, es findet...

Im Focus: Fraunhofer IDMT zeigt akustische Qualitätskontrolle auf der Fachmesse für Messtechnik »Sensor + Test 2019«

Das Ilmenauer Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert vom 25. bis 27. Juni 2019 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft (Stand 5-248) seine neue Lösung zur berührungslosen, akustischen Qualitätskontrolle von Werkstücken und Bauteilen. Da die Prüfung zerstörungsfrei funktioniert, kann teurer Prüfschrott vermieden werden. Das Prüfverfahren wird derzeit gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern im praktischen Einsatz erfolgreich getestet und hat das Technology Readiness Level (TRL) 6 erreicht.

Maschinenausfälle, Fertigungsfehler und teuren Prüfschrott reduzieren

Im Focus: Fraunhofer IDMT demonstrates its method for acoustic quality inspection at »Sensor+Test 2019« in Nürnberg

From June 25th to 27th 2019, the Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT in Ilmenau (Germany) will be presenting a new solution for acoustic quality inspection allowing contact-free, non-destructive testing of manufactured parts and components. The method which has reached Technology Readiness Level 6 already, is currently being successfully tested in practical use together with a number of industrial partners.

Reducing machine downtime, manufacturing defects, and excessive scrap

Im Focus: Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der...

Im Focus: Successfully Tested in Praxis: Bidirectional Sensor Technology Optimizes Laser Material Deposition

The quality of additively manufactured components depends not only on the manufacturing process, but also on the inline process control. The process control ensures a reliable coating process because it detects deviations from the target geometry immediately. At LASER World of PHOTONICS 2019, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be demonstrating how well bi-directional sensor technology can already be used for Laser Material Deposition (LMD) in combination with commercial optics at booth A2.431.

Fraunhofer ILT has been developing optical sensor technology specifically for production measurement technology for around 10 years. In particular, its »bd-1«...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Meeresleuchten, Klimawandel, Küstenmeere Afrikas – Spannende Vielfalt bei „Warnemünder Abenden 2019“

24.06.2019 | Veranstaltungen

Plastik: Mehr Kreislauf gegen die Krise gefordert

21.06.2019 | Veranstaltungen

Rittal und Innovo Cloud sind auf Supercomputing-Konferenz in Frankfurt vertreten

18.06.2019 | Veranstaltungen

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

Molekulare Schere stabilisiert das Zell-Zytoskelett

24.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Neues „Intelligent Edge Data Center“ bringt Smart Industries auf nächstes Level

24.06.2019 | Unternehmensmeldung

Meeresleuchten, Klimawandel, Küstenmeere Afrikas – Spannende Vielfalt bei „Warnemünder Abenden 2019“

24.06.2019 | Veranstaltungsnachrichten

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