K5 Filtration Flashcards
Nennen Sie Rückhaltemechanismen der Filtration
Diffusion
Hydrodynamics
Elektrostatic
Interception
Strainings
Gravitation sedimentation
inertial impact
Größen Filtration
kleiner als 0,5 mikrometer
Filtration Definition
Physischer/mechanischer Prozess bei dem Moleküle/Partikel von Flüssigkeiten getrennt werden durch Druck oder Vakuum
Welche Filtrationsarten gibt es (nach Größe)?
Parameter für Beurteilung von Filtern
Partikelrückhalt/Rückhaltevermögen
Durchsatz
Flussrate
Porengröße ist jedoch kein relevanter Parameter
Dead End Filtration - Kuchenfiltration
Kuchenfiltration
- hochkompressible Bestandteile “verkleben” Filter (Zellen und Zellbestandteile sind weich, wässig,klebirg)
Darcy Gesetz > Durchfluss von Filtern
ist abhängig von
- Druckgefälle
- Viskosität
- Permeabilität
- Resistenz
Kuchenkompressibilität
abhängig von
- spezifische Kuchenresistenz
- Konzentration
- Viskosität
Um Verstopfen zu vermeiden: inkompressible Stoffe zugeben um Durchflussrate zu erhöhen(Diatomaceous earth, perlites)
Vorfiltration
- vor der eigentlichen Filtration
- andere Bestandteile abtrennen, sind nicht 100% zurückhaltend
- besssere, effizentere Nutzung des eigentlichen Filters
Tiefenfilter
- statt Rückhaltung Oberfläche Rückhaltung im Filter
- nicht wiederverwendbar
- Kombination mit z.B. Ladung, Affinität, Hydrophobizität –> stark verbessertes Rückhaltevermögen
- häufig als Vorfilter um große Partikel, MO, Zelltrümmer, Nucelotide
- negativ geladen sind Bakterien, Viren, Pilze
- Sterilfiltration möglich, aber man braucht immer kleinere Poren
Cross Flow
- Problematik der Dead End Filtration umgehen (Kuchen, Kompressibilität)
- Fluss entlang des Filters
- Flussgeschwindigkeite recht niedrig
- Konzentrationspolarisierung
- Mögl. Herabsetzung: Druck senken, weniger Feststoffe, weniger Konz an Membran (Zugabe zu Membran)
- Rückstransport d FEststoffe (niedrige Fließlänge, dünnere Kanäle, t+, hohe Reynolds
- Mögl. Herabsetzung: Druck senken, weniger Feststoffe, weniger Konz an Membran (Zugabe zu Membran)
- Turbulenzen erhöhen
Arten v Filtern
Klausurfrage: Funktion Tiefenfilter, 3 wichtigsten Abscheidemechanismen Tiefenfilter
Funktion
- oft als Vorfilter um eig. Filter zu schützen + Effizienz von Sterilfiltern und Chromatographen zu erhöhen
Mechanismen
- Adsoprtion(Zeta-potenzial)
- Oberflächenrückhaltung großer Partikel
- depth straining/settling zones
Tiefenfilter sind idR positiv geladen um Zellbruchstücke, Viren, Bakterien ect. zurückzualten
Kontaminante:Bakterien, Pilze, Viren
Überlegung pH
KF: Funktion Querfilter + 5 Mechanismen die zu Filterwiderstand führen
Funktion
- mit jedem Durchlauf werden durch Widerstände Teile des Fluids in das Filtrat gedrückt. Grund sind Konzentrationsgradienten im Kanalquer- und -längsschnit
Mechanismen, die Filterwiderstand erhöhen
- Membranwiderstand
- pore adsorption resistance
- pore blocking resistance
- cake/gel resistance
- concentration polarisation resistance
Welche Suspensionseigensch. führen bei der Oberflächeniltration von biol. Materia zu einer Verblockung des filters. Welche Hilfsmittel können das verhindern und wie wirken sie?
- weiche, flüssige/feuchte, kompressible, klebrige Partikel
- Zugabe inkompr. Stoffe –> Eröhen die Porosität des Filterkuchens –> Erhöhen Durchflussrate
Wie kann man Deckschichtbildung erhöhen?
Wie ist TFF aufgebaut?
Formel zu Drcukabfall am Filter
