Etude de la cinétique de polarisation de concentration en microfiltration du sang en régime transitoire - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal de Physique III Année : 1994

Etude de la cinétique de polarisation de concentration en microfiltration du sang en régime transitoire

L. Ding
  • Fonction : Auteur
J. Laurent
  • Fonction : Auteur
M. Jaffrin
  • Fonction : Auteur

Résumé

La plasmaphérèse par membrane consiste à filtrer le plasma au travers d'une membrane microporeuse sous l'action de la pression transmembranaire. Comme toutes filtrations tangentielles, le flux de filtration augmente linéairement aux faibles pressions transmembranaires, puis atteint un plateau aux fortes pressions à cause du phénomène de polarisation de concentration et du colmatage de la membrane. La polarisation de concentration est due à la formation d'une couche fortement concentrée en soluté au voisinage de la membrane. Le temps de formation de cette couche est rapide, généralement inférieur à une minute. En microfiltration du sang, cette couche est constituée des globules qui forment une seconde membrane réversible qui limite le flux de filtration. Dans ce régime, le flux de perméat devient indépendant de la pression transmembranaire et dépend principalement du taux de cisaillement. Nous avons entrepris une étude de la réponse transitoire d'une membrane à des échelons de pression transmembranaire afin de comprendre la cinétique d'établissement de ces phénomènes. Lorsque l'on passe brusquement d'un régime non polarisé à celui polarisé, le flux de filtration croît jusqu'à un pic en 0,4 à 0,6 s dépassant la valeur du plateau de 60 à 80%, puis il revient à sa valeur d'équilibre correspondant au régime de polarisation de concentration en 3 à 4 s. Les données expérimentales montrent que la membrane garde une perméabilité originale pendant seulement 0,5 s lors d'un changement brusque de pression et que la couche de polarisation de concentration met environ 3 à 4 s à s'établir. Quand la pression transmembranaire est abaissée, la couche de polarisation disparaît également et le processus peut se répéter à une fréquence de 0,7 Hz. Mais, une fois le régime de polarisation de concentration atteint, la réponse de la membrane devient négligeable. Cette étude justifie le choix d'une fréquence de 1 Hz employée dans notre laboratoire en plasmaphérèse membranaire à débit pulsé.

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Citer

L. Ding, J. Laurent, M. Jaffrin. Etude de la cinétique de polarisation de concentration en microfiltration du sang en régime transitoire. Journal de Physique III, 1994, 4 (12), pp.2627-2632. ⟨10.1051/jp3:1994301⟩. ⟨jpa-00249289⟩

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