سنتز و بررسی آزمایشگاهی غشای پلی آمیدی همراه با نانو ذره سیلیکا به منظور غلیظ سازی آب میوه

هدف از تغلیظ آب میوه مقاومت در برابر فساد میکروبیولوژیکی و تغییرات شیمیایی می باشد و هم حجم آن کاهش می یابد. آب میوه تغلیظ شده، بعدا در تهیه آب میوه مورد استفاده قرار می گیرد. ارجحیت روش اسمز معکوس و تکنولوژی غشایی نسبت به بقیه روش های غلیظ سازی در این است که در این روش هیچ واکنش شیمیایی در آب میوه ایجاد نمی گردد و غلظت آب میوه بالاتر می رود. همچنین انرژی کمتری نسبت به سایر روش ها صرف می گردد. در این پژوهش از سیستم اسمزمعکوس با غشای پلیمری برای غلیظ سازی آب هلو استفاده شده است. در این پژوهش از مخلوط آب و آب هلو به عنوان خوراک دستگاه اسمز معکوس استفاده شد. برای ساخت غشا از برگه پلی استر ، پلیمر پلی اتر سولفون و پلی آمید حاصل از پلیمریزاسیون بین سطحی مونومرهای MPD و TMC همراه با نانو ذره سیلیکا استفاده شد. محلولی از PES در حلال NMP با درصدهای وزنی متفاوت ۱۰، ۱۵، ۲۰ تهیه شد و به آن ترکیب درصد وزنی های متفاوت ۰، ۱/۵، ۳ از نانو ذره سیلیس اضافه شد. از آزمون SEM به منظور ارزیابی مورفولوژی غشاهای ساخته شده، استفاده شد. مطابق با تصاویر SEM ملاحظه گردید که غشا از سه لایه تشکیل شده و لایه پلی آمیدی (رویی) غشا ساخته شده که کار اصلی جداسازی را بر عهده دارد چگال بوده و دارای مورفولوژی سطحی تپه و دره است. لایه پلی اتر سولفون (میانی) دارای تخلخل های انگشتی شکل است. به منظور مطالعه ساختاری و گروه های عاملی موجود در غشاء، آزمون FTIR مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از آزمون FTIR و تحلیل طیف بدست آمده، پیوندهای شیمیایی ایجاد شده در ساختار غشا بدست آمده از جمله گروه های سولفونی ، پلی آمیدی و نانو ذره سیلیکا شناسایی شدند. در این پژوهش جهت بررسی آب دوستی غشاهای ساخته شده از تست زاویه تماس استفاده شد. نتایج آزمون زاویه تماس نشان داد که با افزایش نانو ذره، غشا آب دوست تر شده و زاویه کمتر می شود. از نرم افزار Design Expert و روش آماری پاسخ سطح و طرح مرکب مرکزی جهت بررسی آماری نتایج استفاده شده است

Keywords:

غشا , اسمزمعکوس , غلیظ سازی , نانو ذره سیلیس , پلی آمید