Diyaliz, yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerin
çözeltilerinden ve kolloidal sistemlerden düşük moleküllü safsızlıkları,
yarı-geçirgen membranlarla uzaklaştırmaktır.
Diyaliz için en basit cihaz, yarı geçirgen
malzemeden yapılmış bir kese veya kol düzeni olan bir diyalizer’dir;
saflaştırılacak sıvı ile doldurulur ve bir solvente (bir dispersiyon ortamı)
daldırılır. Taban yerine yarıgeçirgen bir zar içeren silindirik kaplar (kese
yerine) kullanılır. Difüzyon prosesleri diyalizin temelidir; bu nedenle çok
yavaş ilerler. Sıcaklığnı yükseltilmesi, çalkalama, membran kesitinde basınç
farkı yaratmasıyla (membran alanı)/(diyalizlenen sıvının hacmi) artıtılarak diyaliz
hızlandırılabilir.
Bir elektrik alanında diyaliz (elektrodiyaliz) diyaliz sistemlerinden
elektrolitin uzaklaştırılmasını oldukça (onlarca kez) hızlandırır. Basit bir elektrodiyalizör membranlarla
ayrılmış üç odadan oluşur. Arıtılacak sıvı merkez odaya dökülür ve solvente
daldırılmış elektrodlar yan akış odacıklarında bulunur. Sabit elektrik
alanındaki iyonlar doğrudan uygun elektrotlara hareket eder, membrandan geçerek
merkez odadan yan odalara girer. Daha yüksek performans için çok bölmeli
elektrodiyalizörler kullanılır.
Diyaliz ve
elektrodiyaliz birçok endüstriyel proseste, fizikokimyasal ve biyolojik
araştırmalarda ve tıpta kullanılmaktadır. Vivi-difüzyon olarak adlandırılan
yöntem, 1913 yılında Amerikalı bilim adamı D. Abel tarafından canlı bir
organizmanın kanının bileşenlerini incelemede kullanıldı. Hayvanları kanı
fizyolojik çözelti dolu bir cam silindirin içine yerleştirilmiş koloidal tüpler
vasıtasıyla bir arterden bir damara geçirildi. Abel'in birimi, hemodiyaliz için
kullanılan suni böbrek tasarımının temelini oluşturdu.
Modern
teknolojilerle, 20 nanometre gözenek çapında diyaliz membranları üretilebilmektedir.
Böyle bir membran örneği, yüklü partikül hızlandırıcısında hızlandırılmış
iyonlar ve bir polimer film arasındaki etkileşimden elde edilen iz oyulmuş
membrandır. (Bak. Membran;
İz-Oyulmuş)
Şekil: (a) Basit bir diyaliz
sistemi; bir diyalizör, (b) çok bölmeli bir elektrodiyalizör
