15.11.2007
Synthetische Membranen: Stofftransport, Herstellung, Verwendung
Dr. Eckehard Walitza , Norbert Stroh, Prof. Herwig Brunner, CLB Chemie in Labor und Biotechnik
Die ersten Membranen, die für einfache Trennprozesse eingesetzt wurden, waren aus natürlichen Stoffen hergestellt, z.B. Tierhäute, Papier, Leinwand, Tuch, Filz usw. Schon sehr früh wurde erkannt, dass Organe, wie Schweinsblasen, Fischblasen oder Därme, nur eine bedingte Permeabilität für bestimmte Stoffe aufweisen, so dass Trennschritte möglich wurden. Eine der ersten Publikationen zu dem Thema Membrantechnik dürfte die des Mikroskopikers R. Hooke (1635 - 1703) gewesen sein, der im Jahre 1667 die Ergebnisse seiner Untersuchungen über die Porosität von Kork veröffentlichte.
1748 beschrieb Abbe Nollet erstmals ein Experiment, in dem die Membraneigenschaften tierischer Blasen untersucht wurden. Er entdeckte dabei das Phänomen der Osmose. Systematische Untersuchungen zu Membrantrennverfahren wurden erst im 19. Jahrhundert durchgeführt. Dazu gehören z.B. die Arbeiten von Fick, der 1855 seine klassischen Diffusionsexperimente durchführte und Pfeffer, der zwanzig Jahre später über seine Untersuchungen zum osmotischen Druck berichtete.
Die tatsächlich bedeutenden Erkenntnisse, die Voraussetzung für eine gezielte technische Anwendung waren, wurden Anfang diesen Jahrhunderts erarbeitet. Einen Meilenstein in der Entwicklung von Membranen stellten die Arbeiten von Loeb und Sourirajan zu asymmetrisch aufgebauten Strukturen dar, deren Filtrationsleistungen um ein Vielfaches höher lag als die der vorher genutzten symmetrischen Schichten.