Membrane (chimie)

Une membrane est une structure de faible épaisseur, relativement à sa taille, séparant deux milieux en empêchant toute la matière dans le cas de certaines membranes biologiques, ou seulement une partie de la matière de passer de l'un à l'autre des milieux en fonction de la largeur de ses pores et de son épaisseur. Le concept de membrane date du , mais n’a été utilisé, pour les membranes synthétiques, massivement en dehors des laboratoires qu'à partir de la seconde guerre mondiale. Une première application à cette époque a été l'utilisation d'un type de membrane permettant des tests sur la potabilité de l’eau. À l’époque cependant le procédé était trop lent, pas assez fiable et trop cher, et a été relativement peu été exploité. Les premiers usage pérenne ont été la microfiltration et l'ultrafiltration. Depuis les années 1980, ces procédés sont utilisés avec l'électrodialyse dans de grandes centrales. L'industrie autour de ces technologies est très active. Les membranes biologiques quant à elles existent depuis beaucoup plus longtemps, probablement depuis l'apparition de la vie. Une membrane est une couche de matériau servant de filtre entre deux phases, imperméable à certaines particules, molécules ou substances dans certaines conditions. Certains composant peuvent traverser la membrane par le flux d'imprégnation, tandis que d'autres ne passent pas et s'accumulent dans le flux de retenue. Il existe des membranes de différentes épaisseurs, de structure homogène ou au contraire hétérogène. Elles peuvent aussi être classée en fonction de la taille de leurs pores. L’IUPAC distingue ainsi les membranes microporeuses (diamètre < 2 nm), mésoporeuses (entre 2 nm et 50 nm) et macroporeuses (diamètre > 50 nm). Elles peuvent aussi être chargées électriquement ou neutre, et transporter de manière active ou passive. Ce dernier mode peut être accéléré en fonction de la pression, la concentration, les gradients chimique ou électrique. Les membranes sont généralement synthétiques ou biologiques.