Menarik

Teknik Pencitraan Baru Adalah Terobosan Besar untuk Material Filtrasi

Teknik Pencitraan Baru Adalah Terobosan Besar untuk Material Filtrasi

Sistem peneliti MIT menunjukkan serat membran filter dengan warna merah, dan tetesan berminyak yang terakumulasi di atasnya berwarna hijau.

Sangat mudah untuk melihat bagaimana air dan minyak tidak bercampur dengan baik. Anda dapat melihat minyak licin di genangan air, misalnya, atau melawan lapisan kotoran saat mencuci piring kotor.

Tapi sekeras apapun untuk mencampurkan, juga sangat sulit untuk memisahkan seluruhnya yang akan berguna saat membersihkan tumpahan minyak, misalnya. Mencoba memisahkan kedua elemen ini sering kali mengakibatkan membran tersumbat atau "kotor".

Penelitian baru dari MIT mungkin menyediakan alat untuk mengembangkan bahan membran yang lebih baik yang dapat menahan atau mencegah pengotoran.

Membersihkan air yang telah terpengaruh oleh minyak merupakan bagian penting dari banyak proses industri termasuk penyulingan minyak bumi, pemrosesan makanan, dan penyelesaian logam. Air yang tidak diolah dan meninggalkan residu dapat sangat merusak ekosistem.

LIHAT JUGA: PEMANEN AIR BERTENAGA SURYA MENGHASILKAN AIR BERSIH DARI UDARA

Bahan filtrasi mudah kotor

Membersihkan air ini dapat dilakukan dalam berbagai bentuk, tetapi dapat berubah tergantung pada jenis kontaminasi oli, jumlah air limbah, dan ukuran tetesan oli. Ketika oli telah diemulsi atau digabungkan dengan air, salah satu cara yang efisien untuk membersihkannya adalah dengan melewatkan air melalui membran yang menyaring tetesan oli.

Namun, membran dengan cepat tersangkut tetesan minyak dan kemudian, mereka sendiri membutuhkan pembersihan yang sulit dan memakan waktu.

Penelitian pencitraan baru oleh mahasiswa pascasarjana MIT, Yi-Min Lin dan Chen Song dan Profesor teknik kimia, Gregory Rutledge, dapat membuat pencarian bahan dengan sifat pengotoran rendah menjadi lebih cepat dan lebih efektif. Membran filtrasi sebelumnya sangat sulit untuk diperiksa.

“Ada banyak upaya untuk mengembangkan jenis membran baru, tetapi ketika sudah digunakan, Anda ingin melihat bagaimana mereka berinteraksi dengan air yang terkontaminasi, dan mereka tidak memudahkan pemeriksaan. Mereka biasanya dirancang untuk dikemas dalam area membran sebanyak mungkin, dan mampu melihat ke dalam sangat sulit, ”kata Rutledge.

Laser membangun gambar 3D

Teknik baru menggunakan mikroskop pemindaian laser confocal. Ini dicapai dengan dua laser, memindai seluruh material dan di mana dua balok bersilangan, material yang ditandai dengan pewarna fluoresen, akan bersinar.

Tim peneliti menggunakan dua pewarna fluoresen yang berbeda, satu untuk menandai bahan berminyak di dalam fluida; yang lain untuk menandai serat di membran filtrasi.

Hal ini memungkinkan material dipindai secara menyeluruh tidak hanya di seluruh permukaannya tetapi juga ke kedalamannya. Hasilnya adalah gambar 3D lengkap tentang cara tetesan minyak tersebar di membran.

Hal ini menghadirkan terobosan besar dalam cara menganalisis bahan. Sampai saat ini, kata Rutledge, "metode untuk pencitraan ruang pori di membran cukup kasar."

Sebelumnya, kemampuan suatu material untuk menyaring hanya didasarkan pada laju aliran dan perubahan tekanan melalui material, mengabaikan informasi apapun tentang penumpukan material berminyak di pori-pori material.

Desain material membaik

Dengan proses baru, dia berkata, “Sekarang Anda benar-benar dapat mengukur geometri, dan membangun model tiga dimensi dan mengkarakterisasi material secara detail. Jadi yang baru sekarang adalah kita benar-benar dapat melihat bagaimana pemisahan terjadi di membran ini. "

Penelitian ini akan memberikan pengetahuan yang lebih baik tentang penggunaan dan pengembangan bahan filter yang dapat diterapkan pada skenario lain, di luar pembersihan air berminyak.


Tonton videonya: Operasi Teknik Kimia - Filtrasi u0026 Faktor yg mempengaruhi proses Penyaringan (Desember 2021).