Ultrafiltration

Définition

L'ultrafiltration, couramment abrégée en UF, est un type de technique de filtration au travers d'une membrane semi-perméable. Les industries chimiques et pharmaceutique, de fabrication de nourriture et boissons, et le traitement des eaux usées, emploient l'ultrafiltration afin de recycler les liquides ou de flux de valeur ajoutée aux produits plus tard.

Attention en aquariophilie : l'ultrafiltration ou hyperfiltration ne retient que de grosses particules organiques et des germes mais laisse passer les ions minéraux, ce qui explique qu'on retrouve presque les mêmes conductivités en amont qu'en aval. Et malgré l'ajout de résines échangeuses d'ions organiques, cela n'enlève ensuite que certaines catégories d'ions, ce qui laisse sans doute le calcium et le magnésium fort utiles pour certains aquariums mais devient totalement incompatible avec un aquarium d'eau de mer ou typique d'Amérique du Sud demandant une eau douce et acide. C'est un choix mais il ne faut alors surtout pas évaluer l'efficacité du système d'ultrafiltration, sans utiliser un véritable osmoseur, en mesurant la conductivité puisqu'elle est presque inchangée.

Schéma de filtration de l'eau du robinet avec l'ultrafiltration en dernière étape :

L'ultrafiltration est le dernier étage de filtration pour obtenir de l'eau ultrafiltrée à partir d'une eau brute, après passage dans un filtre à sable puis au travers d'une membrane de microfiltration.

Explications

L'attraction principale de l'UF est sa capacité à purifier, séparer, et se concentrer sur des cibles de type macromolécules dans les systèmes continus. L'ultrafiltration exploite la pression sur le débit de la solution, comme un phénomène osmotique.

Les solvants et d'autres composants dissous qui passent à travers les membranes sont connues comme perméat. Les composants qui ne passent pas la membrane sont connus comme le rétentat.

Selon le poids moléculaire de séparation (MWCO en anglais) de la membrane utilisée, les macromolécules peuvent être purifiées, séparées, ou concentrées dans les deux fractions. On s'intéressera à l'utrafiltrat.

La différence entre l'ultrafiltration et la microfiltration ou la nanofiltration se limite à la taille des molécules retenues : en UF, la taille des pores est comprise entre 0,001 et 0,1 µm environ. Un osmoseur a encore de meilleures performances, stoppant bactéries et virus.

Actuellement, l'étude du traitement par UF survient principalement dans les montages de laboratoire car il est très sujet à l'encrassement des membranes causé par un accroissement du soluté de concentration à la surface de la membrane (soit par adsorption macromoléculaire à la structure interne des pores de la membrane, ou l'agrégation de dépôt de protéines sur la surface de la membrane), ce qui conduit à la polarisation de concentration). La polarisation de concentration est le principal coupable dans la diminution par imprégnation du flux.

L'ultrafiltration est utilisée comme une étape de pré-traitement dans l'osmose inverse de l'eau salée, comme processus dans de nombreux pays du Moyen-Orient pour obtenir de l'eau potable, car il y a peu d'eau douce disponible dans ces pays.

En milieu médical, l'ultrafiltration est exploitée en hémofiltration pour la filtration du sang.

En rapport avec "ultrafiltration"

• ultrafiltrat

  

  L'ultrafiltrat qualifie le liquide présent dans les glomérules et qui a la même composition que le sang, sauf qu'il n'y a pas de cellules sanguines...

• capacité d'infiltration

  

  La capacité d'infiltration est la quantité maximum d'eau qui s'infiltre dans le sol ou substrat dans un temps t.

• filtration mécanique

  

  La filtration mécanique est un processus de séparation solides-liquide couramment utilisé, qui se fait soit par gravité, soit par l'application d'une pression.

• hémofiltration

  

  Une hémofiltration, en médecine, est la thérapie rénale de remplacement rénal, similaire à l'hémodialyse qui est une dialyse utilisée presque exclusivement...