Ultrafiltration

Die Ultrafiltration bezeichnet einen Technik zur Abtrennung von makromolekularen Substanzen und zur Aufkonzentrierung derselben.

Man unterscheidet Micro- und Ultrafiltration über den Grad der Abtrennung. Werden Partikel mit der Größe 0,5-0,1 µm abgetrennt, spricht man von Microfiltration, sind die Partikel 0,1-0,01 µm groß, dann bezeichnet man es als Ultrafiltration.

Die Ausschlussgrenze oder auch Cut-off der Ultrafiltration wird üblicherweise in Form des NMWC (Nominal Molecular Weight Cut-Off, Einheit: Dalton) angegeben. Er wird definiert als die minimale Molekülmasse eines globulären Moleküls, welches nicht durch die Membran zurückgehalten wird. In der Praxis sollte der NMWC mindestens 20% höher sein als das Molekülgewicht des abzutrennenden Moleküls.

Weitere qualitative Aussagen über die Filtration lassen sich anhand des Flux (Transmembranfluss) machen. Dieser verhält sich proportional zum Transmembrandruck und antiproportional zum Membranwiderstand. Diese Größen werden sowohl von den Eigenschaften der verwendeten Membran als auch durch Konzentrationspolarisation und eventuell auftretendes Fouling bestimmt.

Eine weitere Anwendung der Ultrafiltration ist die Diafiltration. Durch dieses Verfahren kann bei einer Suspension der Puffer ausgetauscht oder die Salzkonzentration geändert werden. Es verbindet die Eigenschaften der Dialyse mit denen der Ultrafiltration. Während des Vorgangs wird dem Retentat kontinuierlich Lösungsmittel zugeführt, bis das alte Lösungsmittel vollständig über die Membran ausgetauscht ist. Sind Zu- und Abfluss angeglichen, so wird das Suspensionsvolumen nicht verändert.