Autor: Cavon Cormack – Ingeniero de Aplicaciones, Ciencias de la Vida de Saint-Gobain

La naturaleza hidrofílica o hidrofóbica de un filtro es una propiedad típica que ayuda a determinar las aplicaciones en las que se puede emplear más fácilmente. Por lo tanto, comprender la diferencia entre estas dos características lo ayudará en gran medida con cualquier proyecto de filtración que esté a punto de comenzar.

Los materiales hidrofílicos son atractivos para el agua o «amantes del agua», por lo tanto, los filtros hidrofílicos se utilizan típicamente en procesos de filtración de líquidos. La hidrofilicidad de un filtro permite que los líquidos polares, como el agua, interactúen de manera más eficiente y maximicen el proceso de filtración. Un ejemplo de tal aplicación dentro de la industria médica implica la eliminación de bacterias de soluciones intravenosas acuosas (IV), como 0.Solución salina Normal al 9%. En esta aplicación, la solución IV que se compone de cloruro de sodio tiene una tensión superficial de ~70 mN/m y esto es aproximadamente el 96 por ciento de la del agua (72,86 mN/m), lo que facilita que el filtro se humedezca. La humectabilidad es un parámetro importante para procesos de filtración eficientes, ya que indica la capacidad de un líquido para mantener el contacto con una superficie sólida. Una membrana hidrófila es la selección ideal para este tipo de aplicación, ya que el flujo continuo de solución salina normal al 0,9% es extremadamente importante cuando se trata a un paciente gravemente deshidratado.

Por el contrario, los materiales hidrofóbicos «odian» o repelen el agua, por lo tanto, los filtros hidrofóbicos se usan típicamente en procesos de filtración de gas. La hidrofobicidad de un filtro permite que los fluidos no polares, como el aire, interactúen de manera más eficiente y eviten que los líquidos, como el agua, pasen a través del filtro. Los filtros hidrofóbicos se usan comúnmente en funciones de ventilación de gas dentro de dispositivos médicos. Estos filtros le permiten ventilar aire u otros gases mientras retiene los fluidos a base de agua que se utilizarán para ayudar en el tratamiento de los pacientes.

También vale la pena señalar que las membranas hidrofóbicas se pueden emplear en procesos de filtración de líquidos. En primer lugar, las membranas hidrofóbicas se humedecerán con líquidos de menor densidad y tensión superficial que el agua. Además, hay casos en los que su líquido de filtración y una membrana hidrofílica típica (es decir, polietersulfona o PES) son químicamente incompatibles, lo que degradará la membrana al fluido, lo que hará que una membrana hidrofóbica sea una mejor opción.

Del mismo modo, las membranas hidrofílicas se pueden emplear en procesos de filtración de gases. Es posible que tenga un sistema que con el tiempo desarrolle condensación que pueda permitir que el líquido se acumule en el filtro. Usted querrá abordar una situación como esta mediante el empleo de una membrana hidrófila para evitar cualquier falla de rendimiento o para evitar cualquier tipo de contaminación líquida.

Una prueba de humectabilidad es un procedimiento simple que se utiliza para demostrar si una membrana es hidrófila frente a hidrofóbica. Cuando una gota de líquido entra en contacto con una superficie, la gota tiende a extenderse sobre la superficie o a permanecer aproximadamente esférica; el ángulo formado entre el líquido y la superficie se denomina ángulo de contacto. Si el líquido de interés es agua, un ángulo de contacto bajo (menos de 90 grados) indica que la superficie es hidrofílica, mientras que un ángulo de contacto alto (90 grados o más) indica que la superficie es hidrofóbica. Al realizar esta sencilla prueba, puede comprobar y verificar inmediatamente la humectabilidad de la membrana y su afinidad con un líquido, lo que le ayudará a comprender el grado de hidrofilicidad frente a hidrofobicidad.

Por último, es extremadamente importante tener en cuenta las propiedades del fluido (tensión superficial, viscosidad, densidad y peso específico, por nombrar algunas) que se pueden usar en su proyecto de filtración, ya que esas propiedades influirán en sus parámetros operativos al afectar la compatibilidad química, el tamaño de los poros, la vida útil, la frecuencia de mantenimiento, la temperatura, la presión y el caudal. Saint-Gobain Life Sciences ofrece una amplia variedad de soluciones de filtración estándar y personalizadas. Sus ingenieros están listos para ayudarle con su próximo proyecto de filtración.

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