Membrane technology
میمبرین ٹیکنالوجی میں جھلی کی تعمیر اور اطلاق میں استعمال ہونے والے سائنسی عمل شامل ہیں۔ میمبرینز کا استعمال میڈیمز کے درمیان مادوں کی نقل و حمل یا مسترد کرنے اور گیس اور مائع ندیوں کی مکینیکل علیحدگی کو آسان بنانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ سب سے آسان صورت میں، فلٹریشن اس وقت حاصل ہوتا ہے جب جھلی کے سوراخ ناپسندیدہ مادے کے قطر سے چھوٹے ہوتے ہیں، جیسے کہ نقصان دہ مائکروجنزم۔ میمبرین ٹیکنالوجی عام طور پر پانی کے علاج، کیمیائی اور دھات کی پروسیسنگ، دواسازی، بائیوٹیکنالوجی، خوراک کی صنعت کے ساتھ ساتھ ماحولیاتی آلودگیوں کو دور کرنے جیسی صنعتوں میں استعمال ہوتی ہے۔ جھلی کی تعمیر کے بعد، تیار جھلی کو اس کے پیرامیٹرز کے بارے میں مزید جاننے کے لیے خصوصیت دینے کی ضرورت ہے، جیسے سوراخ کا سائز، فنکشن گروپ، مادی خصوصیات وغیرہ، جن کا پہلے سے تعین کرنا مشکل ہے۔ اس عمل میں، اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ، ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ، فورئیر ٹرانسفارم انفراریڈ سپیکٹروسکوپی، ایکس رے ڈفریکشن، اور مائع مائع کی جگہ پوروسیمیٹری جیسے آلات استعمال کیے جاتے ہیں۔ تعارف میمبرین ٹیکنالوجی نیم پارगम्य جھلیوں کی مدد سے دو حصوں کے درمیان مادوں کی نقل و حمل کے لیے انجینئرنگ کے تمام طریقوں کا احاطہ کرتی ہے۔ عام طور پر، گیسی یا مائع ندیوں کو الگ کرنے کے لیے مکینیکل علیحدگی کے عمل جھلی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں۔ حالیہ برسوں میں، ماحولیاتی آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے مختلف طریقے استعمال کیے گئے ہیں، جیسے جذب، آکسیکرن، اور جھلی کی علیحدگی۔ ماحول میں مختلف آلودگی ہوتی ہے جیسے فضائی آلودگی، گندے پانی کی آلودگی وغیرہ۔ صنعتی آلودگی کو روکنے کے لیے صنعت کی ضرورت کے مطابق کیونکہ 70 فیصد سے زیادہ ماحولیاتی آلودگی صنعتوں کی وجہ سے ہوتی ہے۔ ماحول میں نقصان دہ کیمیائی اخراج کو برقرار رکھنے اور روکنے کے لیے فضائی آلودگی کنٹرول اور روک تھام ایکٹ 1981 کے حکومتی قوانین پر عمل کرنا ان کی ذمہ داری ہے۔ روک تھام اور حفاظت کے عمل کو یقینی بنائیں جس کے بعد صنعتیں اپنا فضلہ ماحول میں چھوڑ سکیں۔ بائیو ماس پر مبنی میمبرین ٹیکنالوجی آلودگیوں کو ہٹانے کے ہتھیار کے طور پر استعمال کرنے کے لیے سب سے زیادہ امید افزا ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے کیونکہ اس میں کم لاگت، زیادہ کارکردگی اور ثانوی آلودگیوں کی کمی ہے۔ عام طور پر پولی سلفون، پولی وینائلڈین فلورائڈ، اور پولی پروپیلین جھلی کی تیاری کے عمل میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ جھلی مواد غیر قابل تجدید اور غیر بائیوڈیگریڈیبل ہوتے ہیں جو نقصان دہ ماحولیاتی آلودگی پیدا کرتے ہیں۔ محققین ماحولیاتی آلودگی سے بچنے والی ماحول دوست جھلی کی ترکیب کا حل تلاش کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ قدرتی طور پر دستیاب مواد جیسے بائیو ماس پر مبنی جھلی کی ترکیب کی مدد سے بائیوڈیگریڈیبل مواد کی ترکیب کو آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ میمبرین کا جائزہ میمبرین کی علیحدگی کے عمل گرمی کے بغیر کام کرتے ہیں اور اس وجہ سے روایتی تھرمل علیحدگی کے عمل جیسے آستین، سبلیمیشن یا کرسٹلائزیشن کے مقابلے میں کم توانائی استعمال کرتے ہیں۔ علیحدگی کا عمل خالصتا جسمانی ہے اور دونوں حصوں (پارمیٹ اور ریٹینٹیٹ) کو مفید مصنوعات کے طور پر حاصل کیا جا سکتا ہے۔ جھلی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے سرد علیحدگی فوڈ ٹیکنالوجی، بائیو ٹیکنالوجی اور دواسازی کی صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ مزید برآں، جھلیوں کا استعمال علیحدگی کے قابل بناتا ہے جو تھرمل علیحدگی کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے ناممکن ہوگا۔ مثال کے طور پر، ایزوٹروپک مائعوں یا سالیوٹس کے اجزاء کو الگ کرنا ناممکن ہے جو آستین یا دوبارہ کرسٹلائزیشن کے ذریعے آئسومورفک کرسٹل بناتے ہیں لیکن اس طرح کی علیحدگی جھلی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی جا سکتی ہے۔ جھلی کی قسم پر منحصر ہے، بعض انفرادی مادوں یا مادے کے مرکب کی انتخابی علیحدگی ممکن ہے۔ اہم تکنیکی ایپلی کیشنز میں ریورس اوسموسس کے ذریعے پینے کے پانی کی پیداوار شامل ہے۔ گندے پانی کے علاج میں جھلی ٹیکنالوجی تیزی سے اہم ہوتی جا رہی ہے۔ الٹرا/مائیکرو فلٹریشن گندے پانی سے کولائڈز اور میکرو مالیکیولز کو ہٹانے میں بہت مؤثر ثابت ہو سکتا ہے۔ اگر گندے پانی کو حساس پانیوں میں خارج کیا جاتا ہے، خاص طور پر جو پانی کے کھیلوں اور تفریح کے لیے مخصوص ہیں، تو اس کی ضرورت ہوتی ہے۔ بازار کا تقریبا نصف حصہ طبی ایپلی کیشنز میں ہے جیسے ہیموڈیالیسس کے ذریعے زہریلے مادوں کو ہٹانے کے لیے مصنوعی گردے اور خون میں آکسیجن کی بلبلے سے پاک فراہمی کے لیے مصنوعی پھیپھڑوں کے طور پر۔ ماحولیاتی تحفظ (نینو-میم-پرو آئی پی پی سی ڈیٹا بیس) کے میدان میں جھلی ٹیکنالوجی کی اہمیت بڑھ رہی ہے۔ یہاں تک کہ جدید توانائی کی بازیابی کی تکنیکوں میں، جھلیوں کا تیزی سے استعمال ہوتا ہے، مثال کے طور پر ایندھن کے خلیوں اور آسموٹک پاور پلانٹس میں۔ بڑے پیمانے پر منتقلی جھلی کے ذریعے بڑے پیمانے پر منتقلی کے لیے دو بنیادی ماڈلز کو ممتاز کیا جا سکتا ہے: حل پھیلاؤ ماڈل اور ہائیڈرو ڈائنامک ماڈل۔ حقیقی جھلیوں میں، یہ دونوں نقل و حمل کے طریقہ کار یقینی طور پر ساتھ ساتھ ہوتے ہیں، خاص طور پر الٹرا فلٹریشن کے دوران۔ سولیوشن-ڈفیوژن ماڈل سولیوشن-ڈفیوژن ماڈل میں نقل و حمل صرف ڈفیوژن کے ذریعے ہوتا ہے۔ جس جزو کو منتقل کرنے کی ضرورت ہے اسے پہلے جھلی میں تحلیل ہونا چاہیے۔ سولیوشن-ڈفیوژن ماڈل کا عمومی نقطہ نظر یہ فرض کرنا ہے کہ فیڈ اور پارمیٹ سیالوں کی کیمیائی صلاحیت ملحقہ جھلی کی سطحوں کے ساتھ توازن میں ہے تاکہ سیال اور جھلی کے مراحل میں کیمیائی صلاحیت کے لیے مناسب تاثرات کو سولیوشن-میمبرین انٹرفیس پر مساوی کیا جا سکے۔ یہ اصول قدرتی سوراخوں کے بغیر گھنے جھلیوں کے لیے زیادہ اہم ہے جیسے کہ ریورس اوسموسس اور ایندھن کے خلیوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ فلٹریشن کے عمل کے دوران جھلی پر ایک باؤنڈری پرت بنتی ہے۔ یہ ارتکاز میلان مالیکیولز کے ذریعے پیدا ہوتا ہے جو جھلی سے نہیں گزر سکتے۔ اس اثر کو ارتکاز پولرائزیشن کہا جاتا ہے اور فلٹریشن کے دوران ہونے والے، ٹرانس میمبرین کے بہاؤ (بہاؤ) میں کمی کا باعث بنتا ہے۔ ارتکاز پولرائزیشن، اصولی طور پر، جھلی کی صفائی کے ذریعے پلٹ سکتی ہے جس کے نتیجے میں ابتدائی بہاؤ تقریبا مکمل طور پر بحال ہو جاتا ہے۔ جھلی میں ٹینجینشیل بہاؤ کا استعمال (کراس فلو فلٹریشن) بھی ارتکاز پولرائزیشن کو کم کر سکتا ہے۔ ہائیڈروڈائنامک ماڈل سوراخوں کے ذریعے نقل و حمل-سب سے آسان صورت میں-کنویکٹو طور پر کیا جاتا ہے۔ اس کے لیے سوراخوں کا سائز دو الگ الگ اجزاء کے قطر سے چھوٹا ہونا ضروری ہے۔ اس اصول کے مطابق کام کرنے والے میمبرین بنیادی طور پر مائیکرو اور الٹرا فلٹریشن میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان کا استعمال میکرو مالیکیولز کو حل سے الگ کرنے، کولائڈز کو منتشر کرنے یا بیکٹیریا کو ہٹانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس عمل کے دوران، برقرار رکھے ہوئے ذرات یا مالیکیول جھلی پر ایک گودا ماس (فلٹر کیک) بناتے ہیں، اور جھلی کی یہ رکاوٹ فلٹریشن میں رکاوٹ بنتی ہے۔ اس رکاوٹ کو کراس فلو طریقہ (کراس فلو فلٹریشن) کے استعمال سے کم کیا جا سکتا ہے۔ یہاں، فلٹر کیا جانے والا مائع جھلی کے اگلے حصے کے ساتھ بہتا ہے اور جھلی کے اگلے اور پچھلے حصے کے درمیان دباؤ کے فرق سے الگ ہو کر سامنے والے حصے میں برقرار رہتا ہے (بہتا ہوا ارتکاز) اور پیچھے والے حصے میں داخل ہوتا ہے (فلٹریٹ)۔ سامنے کی طرف ٹینجینشیل بہاؤ ایک شیر تناؤ پیدا کرتا ہے جو فلٹر کیک کو توڑ دیتا ہے اور فاؤلنگ کو کم کرتا ہے۔ میمبرین آپریشن آپریشن کی محرک قوت کے مطابق، فرق کرنا ممکن ہے: دباؤ سے چلنے والی کارروائیاں مائیکرو فلٹریشن الٹرا فلٹریشن نینو فلٹریشن ریورس اوسموسس گیس علیحدگی ارتکاز سے چلنے والی کارروائیاں ڈائلیسس پراواپریشن فارورڈ اوسموسس مصنوعی پھیپھڑوں کی کارروائیاں برقی صلاحیت کے میلان میں الیکٹروڈائلیسس جھلی الیکٹرولیسس جیسے۔ کلورالکلائن پروسیس الیکٹروڈ آئنائزیشن الیکٹرو فلٹریشن فیول سیل آپریشنز ان اے ٹمپریچر گریڈیئنٹ میمبرین ڈسٹلیشن میمبرین شکلیں اور فلو جیومیٹریز میمبرین کے عمل کی دو اہم بہاؤ ترتیبات ہیں: کراس فلو (یا ٹینجینشیل فلو) اور ڈیڈ اینڈ فلٹریشن۔ کراس فلو فلٹریشن میں فیڈ کا بہاؤ جھلی کی سطح پر ٹینجینشیل ہوتا ہے، ریٹینٹیٹ کو اسی طرف سے مزید نیچے کی طرف ہٹا دیا جاتا ہے، جبکہ پارمیٹ کے بہاؤ کو دوسری طرف ٹریک کیا جاتا ہے۔ ڈیڈ اینڈ فلٹریشن میں، سیال کے بہاؤ کی سمت جھلی کی سطح پر نارمل ہوتی ہے۔ بہاؤ کی دونوں ہندسیں کچھ فوائد اور نقصانات پیش کرتی ہیں۔ عام طور پر، لیبارٹری پیمانے پر فزیبلٹی اسٹڈیز کے لیے ڈیڈ اینڈ فلٹریشن کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈیڈ اینڈ میمبرینز کو بنانا نسبتا آسان ہوتا ہے جس سے علیحدگی کے عمل کی لاگت کم ہوتی ہے۔ ڈیڈ اینڈ میمبرین علیحدگی کے عمل کو نافذ کرنا آسان ہے اور یہ عمل عام طور پر کراس فلو میمبرین فلٹریشن سے سستا ہوتا ہے۔ ڈیڈ اینڈ فلٹریشن کا عمل عام طور پر ایک بیچ قسم کا عمل ہوتا ہے، جہاں فلٹرینگ کے محلول کو جھلی کے آلے میں لوڈ کیا جاتا ہے (یا آہستہ آہستہ کھلایا جاتا ہے)، جو پھر کچھ ذرات کو محرک قوت کے تابع ہونے کی اجازت دیتا ہے۔ ڈیڈ اینڈ فلٹریشن کا بنیادی نقصان وسیع پیمانے پر جھلی کی خرابی اور ارتکاز پولرائزیشن ہے۔ فاؤلنگ عام طور پر زیادہ ڈرائیونگ قوتوں پر تیزی سے متاثر ہوتی ہے۔ فیڈ کے محلول میں میمبرین فاؤلنگ اور ذرہ برقرار رکھنے سے بھی ارتکاز کے میلان اور ذرہ بیک فلو (ارتکاز پولرائزیشن) پیدا ہوتا ہے۔ ٹینجینشیل فلو ڈیوائسز زیادہ لاگت والے اور محنت طلب ہوتے ہیں، لیکن وہ صاف اثرات اور گزرنے والے بہاؤ کی اعلی شیر کی شرح کی وجہ سے فاؤلنگ کے لیے کم حساس ہوتے ہیں۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے مصنوعی جھلی آلات (ماڈیول) فلیٹ شیٹس/پلیٹیں، سرپل زخم، اور کھوکھلی ریشے ہیں۔ فلیٹ پلیٹیں عام طور پر سرکلر پتلی فلیٹ جھلی کی سطحوں کے طور پر بنائی جاتی ہیں جنہیں ڈیڈ اینڈ جیومیٹری ماڈیولز میں استعمال کیا جاتا ہے۔ سرپل زخم اسی طرح کی چپٹی جھلیوں سے بنائے جاتے ہیں لیکن ایک "جیب" کی شکل میں ہوتے ہیں جس میں دو جھلی کی چادریں ہوتی ہیں جو ایک انتہائی سوراخ دار سپورٹ پلیٹ سے الگ ہوتی ہیں۔ اس طرح کی کئی جیبوں کو پھر ایک ٹیوب کے گرد گھونپ دیا جاتا ہے تاکہ ٹینجینشیل فلو جیومیٹری بنائی جا سکے اور جھلی کی خرابی کو کم کیا جا سکے۔ کھوکھلی فائبر ماڈیولز گھنے جلد کی علیحدگی کی تہوں کے ساتھ خود کفیل ریشوں کی اسمبلی پر مشتمل ہوتے ہیں، اور ایک زیادہ کھلا میٹرکس دباؤ کے میلان کو برداشت کرنے اور ساختی سالمیت کو برقرار رکھنے میں مدد کرتا ہے۔ کھوکھلی فائبر ماڈیولز میں 10,000 ریشے ہوسکتے ہیں جن کا قطر 200 سے 2500 مائیکرو میٹر تک ہوتا ہے۔ کھوکھلی فائبر ماڈیولز کا بنیادی فائدہ ایک منسلک حجم کے اندر بہت بڑا سطح کا رقبہ ہے، جس سے علیحدگی کے عمل کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ ڈسک ٹیوب ماڈیول ایک کراس فلو جیومیٹری کا استعمال کرتا ہے اور ایک پریشر ٹیوب اور ہائیڈرولک ڈسکس پر مشتمل ہوتا ہے، جو سنٹرل ٹینشن راڈ کے ذریعے پکڑی جاتی ہیں، اور جھلی کے کشن جو دو ڈسکس کے درمیان ہوتے ہیں۔ جھلی کی کارکردگی اور انتظامی مساوات ھدف شدہ علیحدگی کے عمل کے لیے مصنوعی جھلیوں کا انتخاب عام طور پر چند ضروریات پر مبنی ہوتا ہے۔ میمبرینز کو بڑی مقدار میں فیڈ اسٹریم کو پروسیس کرنے کے لیے کافی ماس ٹرانسفر ایریا فراہم کرنا پڑتا ہے۔ منتخب جھلی میں بعض ذرات کے لیے اعلی انتخابی (مسترد) خصوصیات ہونی چاہئیں ؛ اسے فاؤلنگ کے خلاف مزاحمت کرنی ہوگی اور اعلی مکینیکل استحکام حاصل کرنا ہوگا۔ اسے دوبارہ پیش کرنے کے قابل ہونے اور مینوفیکچرنگ کی لاگت کم ہونے کی بھی ضرورت ہے۔ مستقل دباؤ ڈراپ پر ڈیڈ اینڈ فلٹریشن کے لیے مرکزی ماڈلنگ مساوات کی نمائندگی ڈارسی کے قانون کے ذریعے کی جاتی ہے: جہاں Vp اور Q بالترتیب پارمیٹ کا حجم اور اس کے حجم کے بہاؤ کی شرح ہیں (فیڈ کے بہاؤ کی ایک جیسی خصوصیات کے متناسب)، μ پارمیٹنگ سیال کی متحرک چپچپا ہے، A جھلی کا رقبہ ہے، Rm اور R جھلی کی متعلقہ مزاحمت اور فاولنٹس کے بڑھتے ہوئے ذخائر ہیں۔ Rm کی تشریح سالوینٹ (پانی) پارگمیتا کے خلاف جھلی مزاحمت کے طور پر کی جا سکتی ہے۔ یہ مزاحمت ایک جھلی کی اندرونی خاصیت ہے اور توقع کی جاتی ہے کہ یہ کافی حد تک مستقل اور محرک قوت سے آزاد ہوگی۔ R کا تعلق جھلی فولنٹ کی قسم، فلٹرنگ حل میں اس کے ارتکاز، اور فولنٹ-میمبرین تعاملات کی نوعیت سے ہے۔ ڈارسی کا قانون دیئے گئے حالات میں ٹارگٹڈ علیحدگی کے لیے جھلی کے رقبے کا حساب لگانے کی اجازت دیتا ہے۔ سولیوٹ چھیدنے کے گتانک کی تعریف اس مساوات کے ذریعے کی جاتی ہے: جہاں Cf اور Cp بالترتیب فیڈ اور پارمیٹ میں سالیوٹ کے ارتکاز ہیں۔ ہائیڈرولک پارگمیتا کو مزاحمت کے الٹا کے طور پر بیان کیا گیا ہے اور اس کی نمائندگی مساوات کے ذریعے کی جاتی ہے: جہاں J پارگمی بہاؤ ہے جو جھلی کے رقبے کی فی اکائی حجم بہاؤ کی شرح ہے۔ سولیوٹ چھیدنے کا گتانک اور ہائیڈرولک پارگمیتا مصنوعی جھلی کی کارکردگی کا فوری جائزہ لینے کی اجازت دیتا ہے۔ میمبرین علیحدگی کے عمل میمبرین علیحدگی کے عمل کا علیحدگی کی صنعت میں بہت اہم کردار ہے۔ اس کے باوجود، انہیں 1970 کی دہائی کے وسط تک تکنیکی طور پر اہم نہیں سمجھا جاتا تھا۔ جھلی کی علیحدگی کے عمل علیحدگی کے طریقہ کار اور الگ شدہ ذرات کے سائز کی بنیاد پر مختلف ہوتے ہیں۔ وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والے جھلی کے عمل میں مائیکرو فلٹریشن، الٹرا فلٹریشن، نینو فلٹریشن، ریورس اوسموسس، الیکٹرولیسس، ڈائلیسس، الیکٹرو ڈائلیسس، گیس کی علیحدگی، بخارات کی پارگمیتا، بخارات، جھلی کی کشید، اور جھلی کے رابطے شامل ہیں۔ بخارات کے علاوہ تمام عمل میں کوئی مرحلے کی تبدیلی شامل نہیں ہوتی ہے۔ الیکٹرو ڈائیلیسس کے علاوہ تمام عمل دباؤ پر مبنی ہوتے ہیں۔ مائیکرو فلٹریشن اور الٹرا فلٹریشن فوڈ اینڈ بیوریج پروسیسنگ (بیئر مائیکرو فلٹریشن، سیب کے رس الٹرا فلٹریشن)، بائیوٹیکنالوجیکل ایپلی کیشنز اور دواسازی کی صنعت (اینٹی بائیوٹک پروڈکشن، پروٹین پیوریفکیشن)، پانی کی صفائی اور گندے پانی کے علاج، مائیکرو الیکٹرانکس انڈسٹری اور دیگر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ نینو فلٹریشن اور ریورس اوسموسس جھلی بنیادی طور پر پانی کی صفائی کے مقاصد کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ گھنے جھلیوں کا استعمال گیس کی علیحدگی (قدرتی گیس سے CO2 کو ہٹانا، ہوا سے N2 کو الگ کرنا، ہوا یا نائٹروجن کے دھارے سے نامیاتی بخارات کو ہٹانا) اور بعض اوقات جھلی کی کشید میں کیا جاتا ہے۔ بعد کا عمل آستین کے عمل کی لاگت کو کم کرنے میں ایزیوٹروپک مرکبات کو الگ کرنے میں مدد کرتا ہے۔ سوراخ کا سائز اور انتخاب تکنیکی جھلیوں کے سوراخ کے سائز کو کارخانہ دار کے لحاظ سے مختلف طریقے سے متعین کیا جاتا ہے۔ ایک عام فرق برائے نام سوراخ کے سائز سے ہے۔ یہ زیادہ سے زیادہ سوراخ کے سائز کی تقسیم کو بیان کرتا ہے اور جھلی کی برقرار رکھنے کی صلاحیت کے بارے میں صرف مبہم معلومات دیتا ہے۔ جھلی کی اخراج کی حد یا "کٹ آف" عام طور پر این ایم ڈبلیو سی (برائے نام مالیکیولر ویٹ کٹ آف، یا ایم ڈبلیو سی او، مالیکیولر ویٹ کٹ آف، ڈالٹن میں یونٹس کے ساتھ) کی شکل میں متعین کی جاتی ہے۔ اس کی تعریف گلوبولر مالیکیول کے کم از کم مالیکیولر وزن کے طور پر کی گئی ہے جو جھلی کے ذریعے 90 فیصد تک برقرار رہتا ہے۔ کٹ آف، طریقہ کار کے لحاظ سے، نام نہاد D90 میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، جسے پھر میٹرک یونٹ میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ عملی طور پر جھلی کا ایم ڈبلیو سی او اس سالمے کے سالماتی وزن سے کم از کم 20 فیصد کم ہونا چاہیے جسے الگ کیا جانا ہے۔ ٹریک ایچڈ مائیکا میمبرینز کا استعمال کرتے ہوئے بیک اور شولٹز نے یہ مظاہرہ کیا کہ سوراخوں میں مالیکیولز کے رکاوٹ پھیلاؤ کو رینکن مساوات کے ذریعے بیان کیا جا سکتا ہے۔ فلٹر جھلی کو سوراخ کے سائز کے مطابق چار زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے: جھلی کے سوراخوں کی شکل اور شکل کا بہت زیادہ انحصار مینوفیکچرنگ کے عمل پر ہوتا ہے اور اکثر اس کی وضاحت کرنا مشکل ہوتا ہے۔ لہذا، خصوصیت کے لیے، ٹیسٹ فلٹریشن کی جاتی ہے اور سوراخ کا قطر چھوٹے سے چھوٹے ذرات کے قطر سے مراد ہے جو جھلی سے نہیں گزر سکتے تھے۔ مسترد ہونے کا تعین مختلف طریقوں سے کیا جا سکتا ہے اور سوراخ کے سائز کی بالواسطہ پیمائش فراہم کرتا ہے۔ ایک امکان میکرو مالیکیولز (اکثر ڈیکسٹرین، پولی تھیلین گلائکول یا البیومین) کی فلٹریشن ہے، دوسرا جیل پرمیشن کرومیٹوگرافی کے ذریعے کٹ آف کی پیمائش ہے۔ یہ طریقے بنیادی طور پر الٹرا فلٹریشن ایپلی کیشنز کے لیے جھلی کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ جانچ کا ایک اور طریقہ متعین سائز کے ذرات کی فلٹریشن اور پارٹیکل سائزر کے ساتھ یا لیزر انڈیوسڈ بریک ڈاؤن سپیکٹروسکوپی (ایل آئی بی ایس) کے ذریعے ان کی پیمائش ہے۔ ایک واضح خصوصیت ڈیکسٹرین نیلے یا دیگر رنگین مالیکیولز کے مسترد ہونے کی پیمائش کرنا ہے۔ بیکٹیریوفیج اور بیکٹیریا کو برقرار رکھنا، نام نہاد "بیکٹیریا چیلنج ٹیسٹ"، سوراخ کے سائز کے بارے میں بھی معلومات فراہم کر سکتا ہے۔ سوراخ کے قطر کا تعین کرنے کے لیے، جسمانی طریقے جیسے پوروسیمیٹر (مرکری، مائع مائع پوروسیمیٹر اور ببل پوائنٹ ٹیسٹ) بھی استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن سوراخوں کی ایک خاص شکل (جیسے سلنڈریکل یا کنکیٹینٹڈ کروی سوراخ) فرض کی جاتی ہے۔ اس طرح کے طریقے جھلی کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں جن کے سوراخوں کی جیومیٹری آئیڈیل سے میل نہیں کھاتی، اور ہمیں "برائے نام" سوراخ کا قطر ملتا ہے، جو جھلی کی خصوصیت رکھتا ہے، لیکن ضروری نہیں کہ اس کے اصل فلٹریشن رویے اور انتخاب کی عکاسی کرتا ہو۔ انتخاب کا انحصار سوراخ کے سائز کے علاوہ علیحدگی کے عمل، جھلی کی ساخت اور اس کی برقی کیمیائی خصوصیات پر بہت زیادہ ہے۔ اعلی انتخاب کے ساتھ، آاسوٹوپس کو نیوکلیئر انجینئرنگ میں افزودہ (یورینیم کی افزودگی) کیا جا سکتا ہے یا نائٹروجن جیسی صنعتی گیسوں کو بازیافت کیا جا سکتا ہے (گیس کی علیحدگی)۔ مثالی طور پر، یہاں تک کہ ریسمیکس کو بھی ایک مناسب جھلی سے افزودہ کیا جا سکتا ہے۔ جھلی کا انتخاب کرتے وقت انتخاب کو اعلی پارگمیتا پر ترجیح دی جاتی ہے، کیونکہ کم بہاؤ کو ماڈیولر ڈھانچے کے ساتھ فلٹر کی سطح کو بڑھا کر آسانی سے پورا کیا جا سکتا ہے۔ گیس مرحلے کی فلٹریشن میں جمع کرنے کے مختلف میکانزم فعال ہوتے ہیں، تاکہ جھلی کے سوراخ کے سائز سے نیچے کے سائز والے ذرات کو بھی برقرار رکھا جا سکے۔ میمبرین کی درجہ بندی بائیو میمبرین کو دو زمروں میں درجہ بند کیا گیا ہے، مصنوعی جھلی اور قدرتی جھلی۔ مصنوعی جھلیوں کو مزید نامیاتی اور غیر نامیاتی جھلیوں میں درجہ بند کیا گیا ہے۔ نامیاتی جھلی ذیلی درجہ بند پولیمرک جھلی اور غیر نامیاتی جھلی ذیلی درجہ بند سیرامک پولیمر۔ بائیو ماس میمبرین کی ترکیب جامع بائیو ماس میمبرین گرین میمبرین یا بائیو میمبرین کی ترکیب محفوظ ماحول کا حل ہے جس کی بڑی حد تک جامع کارکردگی ہے۔ بائیو ماس کا استعمال فعال کاربن نینو پارٹیکلز کی شکل میں کیا جاتا ہے، جیسے سیلولوز پر مبنی بائیو ماس ناریل کا خول، ہیزل نٹ کا خول، اخروٹ کا خول، مکئی کے ڈنٹھل کے زرعی فضلے وغیرہ کا استعمال کرنا۔ جو سطح کی ہائیڈروفیلسیٹی، بڑے سوراخوں کے سائز، زیادہ سے زیادہ نچلی سطح کی کھردری کو بہتر بناتے ہیں، اس لیے جھلی کی علیحدگی اور اینٹی فاؤلنگ کی کارکردگی کو بھی بیک وقت بہتر بنایا جاتا ہے۔ خالص بائیو ماس پر مبنی جھلی کی تشکیل بائیو ماس پر مبنی جھلی ایک جھلی ہے جو نامیاتی مواد جیسے پودوں کے ریشوں سے بنی ہوتی ہے۔ یہ جھلیاں اکثر پانی کی فلٹریشن اور گندے پانی کے ٹریٹمنٹ ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتی ہیں۔ خالص بائیو ماس پر مبنی جھلی کی تشکیل ایک پیچیدہ عمل ہے جس میں کئی مراحل شامل ہوتے ہیں۔ پہلا قدم نامیاتی مواد کا گارا بنانا ہے۔ اس سلری کو پھر ایک سبسٹریٹ، جیسے شیشے یا دھات کی پلیٹ پر ڈالا جاتا ہے۔ اس کے بعد کاسٹ کو خشک کیا جاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں آنے والی جھلی کو اس کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے متعدد علاج، جیسے کیمیائی یا گرمی کے علاج کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ بائیو ماس پر مبنی جھلیوں کی تشکیل میں چیلنجوں میں سے ایک مطلوبہ خصوصیات کے ساتھ جھلی بنانا ہے۔ میمبرین کی ترکیب کے طریقہ کار میں استعمال ہونے والے آلات کی فہرست مندرجہ ذیل ہے: سینٹری فیوج کاسٹنگ مشین پلین کاسٹنگ گلاس میگنیٹک اسٹرر گلاس ویئر: بیکرز، پیمائش سلنڈر، فلاسک وغیرہ۔ اوون مارٹر اور پیسٹل میمبرین کی خصوصیت جھلی کی کاسٹنگ اور ترکیب کے بعد جھلی کے پیرامیٹرز، جیسے سوراخ کا سائز، فنکشن گروپ، مادی خصوصیات وغیرہ کے بارے میں مزید تفصیلات جاننے کے لیے تیار جھلی کی خصوصیت کی ضرورت ہے۔ جھلی کی خصوصیات کو جاننا ضروری ہے تاکہ ہم ذرات آلودگیوں کو ہٹانے اور ان کا علاج کرنے کے قابل ہو سکیں، جو ماحول میں آلودگی کا سبب بنتا ہے۔ خصوصیت کے لیے مندرجہ ذیل مختلف آلات استعمال کیے جاتے ہیں: اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ (ایس ای ایم) ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپ (ٹی ای ایم) فورئیر ٹرانسفارم انفراریڈ سپیکٹروسکوپی (ایف ٹی آئی آر) ایکس رے ڈفریکشن (ایکس آر ڈی) مائع مائع کی جگہ پوروسیمیٹری (ایل ایل ڈی پی) بائیو ماس میمبرین ایپلی کیشنز واٹر ٹریٹمنٹ کوئی بھی ایسا عمل ہے جو پانی کے معیار کو بہتر بناتا ہے تاکہ اسے کسی مخصوص اختتامی استعمال کے لیے زیادہ قابل قبول بنایا جا سکے۔ میمبرینز کا استعمال پانی سے ذرات کو سائز کے اخراج یا چارج علیحدگی کے ذریعے ہٹانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ سائز کے اخراج میں، جھلی میں سوراخ اس طرح کے سائز کے ہوتے ہیں کہ صرف سوراخوں سے چھوٹے ذرات ہی گزر سکتے ہیں۔ جھلی میں سوراخ اس طرح کے سائز کے ہوتے ہیں کہ صرف پانی کے مالیکیول گزر سکتے ہیں، اور تحلیل شدہ آلودگیوں کو پیچھے چھوڑ دیتے ہیں۔ گیس کی علیحدگی گیس کی علیحدگی میں جھلیوں کا استعمال، جیسے کاربن ڈائی آکسائیڈ ()، نائٹروجن آکسائیڈ ()، سلفر آکسائیڈ ()، ماحول کی حفاظت کے لیے نقصان دہ گیسوں کو ہٹایا جا سکتا ہے۔ بائیو ماس میمبرین گیس کی علیحدگی تجارتی جھلی سے زیادہ موثر ہے۔ ہیموڈیالیسس میں ہیموڈیالیسس میمبرین ایپلی کیشن خون سے فضلہ کی مصنوعات اور اضافی سیالوں کو ہٹانے کے لیے نیم پارगम्य جھلی کا استعمال کرنے کا ایک عمل ہے۔ پارٹیکل ڈیپوزیشن سنتھٹک میمبرین نوٹس حوالہ جات اوسادا، Y.، ناکاگاوا، T.، میمبرین سائنس اینڈ ٹیکنالوجی، نیویارک: مارسل ڈیکر، انکارپوریٹڈ، 1992 بھی دیکھیں۔ زیمان، لیوس جے۔، زیڈنی، اینڈریو ایل۔، مائیکرو فلٹریشن اینڈ الٹرافیٹریشن، اصول اور ایپلی کیشنز۔، نیویارک: مارسل ڈیکر، انکارپوریٹڈ، 1996۔ ملڈر ایم۔، میمبرین ٹیکنالوجی کے بنیادی اصول، کلور اکیڈمک پبلشرز، نیدرلینڈز، 1996۔ جارنیٹز، مائیک ڈبلیو۔، سٹیریل فلٹریشن، سپرنگر، جرمنی، 2006 وان ریس آر۔، زیڈنی اے۔ بائیو پروسس میمبرین ٹیکنالوجی۔ جے میم سائنس۔ 297 (2007): 16-50۔ ٹیمپلن ٹی، جانسٹن ڈی، سنگھ وی، ٹمبلسن ایم ای، بیلیا آر ایل۔ راؤش کے ڈی۔ مکئی کی پروسیسنگ کے دھاروں سے ٹھوس مادوں کی جھلی کی علیحدگی۔ بائیورس ٹیک۔ 97 (2006): 1536-1545۔ ریپرجر ایس۔ شلز جی۔ بائیو ٹیکنیکل ایپلی کیشنز میں مائکروپورس جھلی۔ بائیو پروسیسنگ اینگ۔ 1 (1986): 43-49۔ تھامس میلن، رابرٹ راؤٹنباخ، میمبرینورفین، سپرنگر، جرمنی، 2007،۔ منیر چیریان، ہینڈبچ الٹرا فلٹریشن، بہار، 1990۔ ایبرہارڈ اسٹاؤڈ، میمبرینن اینڈ میمبرینپروزیس، وی سی ایچ، 1992،۔ فلٹریشن