ตัวกรองเซรามิกชนิดไฮอะลูมินาสำหรับการแยกทางชีวภาพ

Abstract

ได้ศึกษาการเตรียมไมโครฟิลเตอร์ชนิดไฮอะลูมินาเพื่อประยุกต์ใช้ในการแยกเซลล์ออกจากน้ำหมัก ตัวกรองประกอบด้วยชั้นต่าง ๆ สามชั้นคือ ชั้นรองรับ, ชั้นมัธยันตร์และชั้นเยื่อแผ่น ภาวะและองค์ประกอบที่เหมาะสมในการเตรียมชั้นรองรับคือ อะลูมินา 55.55 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก, ตัวประสาน 0.1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของของแข็งและสารช่วยซินเทอร์ 0.683 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของของแข็ง (CuO : TiO₂ : MgO 1.00:1.00:0.05 โดยน้ำหนัก) ชั้นรองรับซินเทอร์ที่อุณหภูมิ 1300 ˚ซ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง หลังจากนั้นชั้นรองรับจะถูกเคลือบด้วยอะลูมินาชนิดพิเศษเพื่อสร้างชั้นมัธยันตร์ ชั้นมัธยันตร์ที่เคลือบตัวรองรับซินเทอร์ที่อุณหภูมิ 1200 ˚ซ เป็นเวลา 30 นาที ได้ประยุกต์ใช้เทคนิคโซล-เจลในการเคลือบโซลโบรไมต์บนชั้นมัธยันตร์ โซลโบรไมต์เกิดจากการทำปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมเซคคันดารีบิวทอกไซด์, น้ำและกรดไนตริก (ในอัตราส่วน 1 : 100 : 0.07 โดยโมลตามลำดับ) ที่อุณหภูมิ 80 – 85 ˚ซ ชั้นเยื่อแผ่นซินเทอร์ที่อุณหภูมิ 600 ˚ซ เป็นเวลา 30 นาทีเพื่อเปลี่ยนโบรไมต์ให้เป็นเยื่อแผ่นแกรมมาอะลูมินา จากการวิเคราะห์ลักษณะของชั้นมัลติเลเยอร์พบว่า ขนาดรูพรุนของตัวรองรับคือ 0.9 ไมโครเมตร ชั้นมัธยันตร์ 0.12 ไมโครเมตร และชั้นเยื่อแผ่น 0.01 ไมโครเมตร ไมโครฟิลเตอร์ที่ผลิตขึ้นนี้ถูกนำไปใช้แยกเซลล์ยีสต์ (Saccharomyces cerevisiae) พบว่าชั้นรองรับสามารถกรองยีสต์ได้ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ แต่เมื่อใช้กรองเชื้อแบคทีเรีย (Alcaligenes eutrophus ATCC17697) จำเป็นต้องใช้เยื่อแผ่นจึงจะสามารถกรองเชื้อชนิดนี้ได้หมด