Мембранные процессы можно классифицировать в соответствии с движущими силами процесса.

Таблица 1. Движущая сила в различных мембранных процессах.

Перепад давления	Градиент концентрации (активности)	Градиент температуры	Градиент электрического потенциала
Микрофильтрация Ультрафильтрация Обратный осмос Пьезодиализ	Первапорация Газоразделение Диализ Жидкие мембраны	Термоосмос Мембранная дистилляция	Электродиализ Электроосмос

Мембранные материалы:

Гидрофобные полимерные мембраны: политетрафторэтилен (тефлон), поливинилденфторид, полипропилен.

Гидрофильные полимерные мембраны: эфиры целлюлозы, поликарбонаты, полисульфон, полиимид, алифатический полиамид.

Керамические мембраны: оксид алюминия, оксид циркония

Таблица 2. Основные параметры мембранных процессов и применение.

Назва-ние про-цесса	Мембра-ны	Толщи-на (мкм)	Размер пор	Мембра-нные метариа-лы	Движущая сила процесса	Принцип разделения	Применение
Микро-фильт- рация	Асиммет-ричные или симмет-ричные, пористые	10 – 150	0,05 – 10 мкм	Полимерные и керамические	Давление (<2 бар)	Ситовой механизм	В аналитических целях, стерилизация (пища, лекарственные препараты), ультрачистая вода для полупроводников, осветление напитков, концентрирование клеток и мембранные биореакторы (биотехнология), плазмофорез (медицина)
Ультрафильтрация	Пористые асимметричные	150	1 – 100 нм	Гидрофильные полимерные и керамические	Давление (1 - 10 бар)	Ситовой механизм	Молочная промышленность (обработка молока, сыворотки, сыроделие), пищевая промышленность (извлечение крахмала, белков), металлургия (разделение эмульсий масла в воде, извлечение красителей), текстильная промышленность (извлечение индиго), фармацевтическая промышленность (извлечение ферментов, антибиотиков и жаропонижающих препаратов).
Обратный осмос	Асимметричные или композиционные	Подложка 150 мкм, верхний слой 1 мкм.	<2 нм	Триацетат целлюлозы, ароматические полиамиды, полиуретановые эфиры	Давление (15 - 20 бар) солоноватая вода; (40 - 80 бар) морская вода	Растворение - диффузия	Обессоливание солоноватых вод и морской воды, производство ультрачистой воды (электронная промышленность), концентрирование пищевых соков и сахара (пищевая промышленность), концентрирование молока (молочная промышленность)
Пьезодиализ	Мозаичные мембраны с чередованием катионных и анионообменных областей	Несколько сот мкм	непористые	Катионо-анионообмен-ные смолы	Давление (до 100 бар)	Ионный транспорт	Концентрирование солей.
Газоразделение	Композиционные или асимметричные с верхним слоем из эластомера или стеклообразного полимера	Подложка 150 мкм, верхний слой 0,1 - 5 мкм.	Непористые или с порами <1 мкм	Эластомеры: полидиметилсилоксан, полиметилпентен. Стеклообраз-ные полиме-ры: полиимиды, поли-сульфон	Давление над мембраной до 100 бар, или вакуум после мембраны	Механизм растворение диффузи (непористые мембраны); Кнудсеновский поток (пористые мембраны)	Извлечение водорода или гелия, СН4/СО2, Н2S

3. Центрифугирование

Разделение веществ с помощью центрифугирования основано на разном поведении частиц в центробежном поле.

Скорость седиментации зависит от центробежного ускорения (G), прямо пропорционально угловой скорости ротора (w, рад*с-1) и расстоянию между частицей и осью вращения (r, см):

G=w² r.

При перечислении условий разделения частиц указывают скорость вращения и радиус вращения ротора, а также время центрифугирования. Центробежное ускорение обычно выражают в единицах g, рассчитанных из среднего радиуса вращения (rсред) столбика жидкости в центрифужной пробирки (т.е. расстояния от оси вращения до середины столбика жидкости).

Скорость седиментации сфериченских частиц зависит не только от центробежного ускорения, но и от плотности и радиуса самих частиц и вязкости среды суспендирования. Время, необходимое для осаждения сферической частицы в жидкой среде от мениска жидкости до дна центрифужной пробирки, обратно пропорционально скорости седиментации и определяется следующим уравнением:

t=9/2*h*(2 w² r² _ч (r_ч -r))*Ln(r_д / r_м ),

где t – время седиментации, h - вязкость среды, rч – радиус частицы, rч-плотность частицы, r - плотность среды, rд – расстояние от оси вращения до мениска жидкости, rм - расстояние от оси вращения до дна пробирки.

Дифферинциальное центрифугирование. Этот метод основан на различиях в скорости седиментации частиц, отличающихся друг от друга размерами и плотностью. Разделяемый материал центрифугируют, осадок отделяют от надосадочной жидкости, а надосадочную жидкость центрифугируют при большем центробежном ускорении.

Зонально – скоростное центрифугирование. Исследуемый образец наслаивается на поверхность раствора с непрерывным градиентом плотности. Затем центрифугируют до тех пор, пока частицы не распределятся вдоль градиента в виде дискретных зон или полос.