Utilização de Matéria-prima Natural de Baixo Custo na Obtenção de Membrana Cerâmica Assimétrica Tubular para Aplicação em Processos de Microfiltração

Abstract

Resumo: Diante da diversidade na possibilidade de matérias-primas utilizadas na obtenção de membranas cerâmicas, a literatura tem apresentado crescimento no número de pesquisas para diversas áreas nas quais se enquadra essa tecnologia. Dessa forma, esse trabalho tem como objetivo obter a camada filtrante de membrana assimétrica, com argila, para aplicações em processos de microfiltração. O suporte da membrana foi obtido em geometria tubular através da mistura de alumina comercial e bentonita, já a camada filtrante foi obtida com argila. As massas cerâmicas para confecção do suporte e da camada filtrante foram caracterizadas por espectroscopia e difração de raios X. Tanto o suporte quanto a membrana foram caracterizados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, porosimetria por intrusão ao mercúrio e análises de fluxo. Os resultados mostraram que a argila é eficaz na produção da camada filtrante da membrana, permitindo excelente adesão e homogeneidade de superfície, com espessura na faixa de 42 mm, atingindo fluxo de 90,83 L/h.m 2 e classificação para aplicações em processos de microfiltração.Palavras-chave: membrana, assimétrica, argila, microfiltração. IntroduçãoA tecnologia de membranas engloba um vasto campo dentro da ciência devido sua aplicação ser voltada para diversos setores industriais, laboratoriais, da medicina, de alimentos, entre outros. Podendo ser produzidas com materiais orgânicos ou inorgânicos, as membranas inorgânicas destacam-se por poder serem aplicadas em condições nas quais as orgânicas apresentam restrições como na realização de limpeza com ácido, cloro e solventes, não poder ser esterilizadas a temperatura elevada e exibir um tempo menor de vida quando comparadas as inorgânicas 1 . De acordo com o diâmetro de poro e porosidade atingidos pela membrana, esta pode ser classificada em diferentes processos de separação. Um desses processos é a microfiltração. Esse processo de separação com membranas é o mais próximo da filtração clássica. A microfiltração utiliza membranas porosas com poros na faixa entre 0,1 e 10 μm e porosidade variando de 5 a 70%. Dentre algumas aplicações recentemente reportadas na literatura fazendo-se o uso de microfiltração estão: separação de proteína do leite, Carpintero- A maioria das membranas cerâmicas são produzidas por óxidos, como por exemplo, óxido de alumínio, Ren et al.10 ; de zircônia, Zhu et al.11 e de titânio, Chang et al. 12. Esses óxidos são materiais nobres que encarecem a produção da membrana. Porém, a literatura tem reportado resultados satisfatórios para a aplicação a que se destina a membrana fabricada com argilas 4 . O termo argila é empregado para designar um material inorgânico natural, de granulometria fina, com partículas micrométricas que apresenta comportamento plástico quando adicionada uma determinada quantidade de água 13 . As argilas são constituídas pelos minerais argilosos de origem secundária (minerais secundários) e pelos minerais não-argilosos de origem primária (minerais primários), às vezes denominados de "impur...

Membranas cerâmicas assimétricas tubulares: influência do tempo de deposição da camada filtrante na morfologia das membranas

“…Foram adicionados como aditivo: 2% de oleína, utilizada como lubrificante para auxiliar no processo de extrusão, 2% de amido de milho, utilizado como ligante e 22% de água, todos esses percentuais calculados sobre o valor total da massa. A massa cerâmica ilustrou maior percentual de alumina 92%, atingindo a fase alfa e alguns traços de quartzo [7].…”

“…A dispersão foi colocada em um agitador Hamilton beach modelo 930, a uma velocidade de 17000 rpm por 30 min. A massa utilizada para confecção da camada filtrante apresentou maior percentual de óxido de silício, 66% com a caulinita como fase predominante [7].…”