filtrowanie

Chemia

2022

Wyjaśniamy, czym jest filtracja i jakie istnieją typy. Również kilka przykładów i metod rozdzielania mieszanin.

Filtracja ma na celu oddzielenie ciał stałych od płynu.

Co to jest filtracja?

Filtracja jest znana jako technika oddzielania solidny w zawieszenie w płyniepłyn lub gaz), przy użyciu medium filtrującego składającego się z porowatego materiału zwanego sitem, filtrem lub sitem. Filtr ten zatrzymuje większe ciała stałe i umożliwia przepływ płynu wraz z cząstki drobny.

Proces filtracji jest zatem bardzo podobny do procesu przesiany, z wyjątkiem tego, że ten ostatni służy do oddzielania materiałów stałych o różnej grubości lub wielkości. Filtracja jest jedną z najczęściej stosowanych metod rozdzielania mieszanin w codziennym życiu istota ludzka. Jest to również metoda szeroko stosowana w różnych rodzajach branżeDlatego istnieją różne urządzenia mechaniczne, które mogą to wykonać z różnym zakresem precyzji.

Potocznie mówimy o przeciekach w życiu codziennym, kiedy mówimy o ekscesach wilgotność które zmiękczają cement i inne materiały budowlane, pozwalając wodzie zalewać pory ścian, sufitów i gleby, przebijając się i niszcząc je. W takim przypadku jest to Woda ten, który przesącza się przez cement, a potocznie często mówi się, że „są przecieki w ścianach lub suficie”.

Rodzaje filtracji

W procesie filtracji to, co pozostaje w filtrze, nazywa się „pozostałością”, a to, co przez niego przechodzi, nazywa się „filtratem”. Materiał filtracyjny, z którego składa się filtr, jest niezbędny, aby zapewnić prawidłowe działanie filtracji do określonych celów. Jako media filtracyjne stosuje się różne rodzaje materiałów porowatych, np. tkaniny, porowate lub perforowane ciała stałe, włókna polimerowe. Z drugiej strony, w zależności od wielkości porów zastosowanego materiału filtracyjnego, proces filtracji można podzielić na różne typy:

  • Zwykłe filtrowanie. Jest to proces przeprowadzany za pomocą membran lub sit, których pory są równe lub większe niż jeden milimetr (mm).
  • Mikrofiltracja. Jest to rodzaj filtracji, który przeprowadza się za pomocą sit o porach od 0,1 do 10 mikronów (1 mm = 1000 mikronów).
  • Ultrafiltracja. Zatrzymuje się proces filtracji molekuły których waga przekracza 103 Dalton/gmol, co pozwala na oddzielenie białko lub zdezynfekuj wodę za pomocą bakteria. Tym samym ten rodzaj filtracji umożliwia filtrowanie cząstek o średnicy do 0,01 mikrona.
  • Nanofiltracja. Proces ten pozwala na zatrzymanie w membranie filtrującej cząsteczek bez ładunku elektrycznego o masie większej niż 200 daltonów/gmol i jest stosowany w przemysł chemiczny głównie do koncentracji związków organicznych.

Przykłady filtracji

Po ugotowaniu makaronu przecedzamy go przez sitko.

Niektóre codzienne przykłady filtracji to:

  • Przygotuj kawę. Aby zrobić kawę lub inne napary, substancję (herbatę, kawę itp.) kontaktuje się z wrzącą lub bardzo gorącą wodą, aby zmusić ją do uwolnienia jej zawartości do wody. Następnie muszą być rozdzielone, a do tego mieszanina w filtrze wykonanym z tkaniny lub papieru, który zatrzymuje grubsze cząstki naparu (tzw. „wymazanie” kawy) i przepuszcza płyn.
  • Wycieki z pękniętych rur. Woda z pękniętej rury może gromadzić się i przesiąkać przez beton, z którego zbudowane są budynki, zmiękczając jego konsystencję i spływając w dół przez pracę powaga, lub w górę ze względu na Ciśnienie. W obu przypadkach woda przesącza się przez cement, pozostawiając wszelkie cząsteczki po drugiej stronie ściany.
  • Oczyszczacze wody. Filtry do wody od wieków działają na zasadzie przesiewania wody pitnej za pomocą szczególnie porowatych kamieni (takich jak słoiki lub słoiki) lub za pomocą papieru, korków i innych substancji stałych, które służą do zatrzymywania cząstek, które woda ze sobą niesie. W ten sposób woda jest tak czysta, jak to tylko możliwe.
  • Odcedź makaron. Kiedy robimy makaron lub spaghetti, gotujemy jedzenie w wodzie, a następnie oddzielamy go przez sitko, które jest niczym innym jak filtrem gruboziarnistym. W ten sposób możliwe jest zatrzymanie ugotowanego makaronu i wyrzucenie gorącej wody.

Filtracja wody

Filtrowanie wody gwarantuje jej minimalną zdatność do picia.

Filtracja wody jest proces niezbędne do zagwarantowania minimalnej zdatności do picia, czyli nie zawiera kamieni, ziemi, metale lub inne odpady, które mogły przedostać się do naszych domów.

W tym celu stosuje się urządzenia lub mechanizmy filtrujące zainstalowane w samej rurze, które zatrzymują brud i materiały stałe, umożliwiając przepływ wody przez ich porowate ciała. Ten mechanizm nie zapobiega mikroorganizmy, a więc gwarantuje tylko pierwszy sanitarny środek na zużycie wody.

Metody rozdzielania mieszanin

Aby ratować metale przed cieczą lub innym ciałem stałym, można użyć magnesu.

Filtrowanie to tylko jedna z metod rozdzielania mieszanin, czyli jedna z procedur, które mamy przy rozdzielaniu dwóch lub więcej zmieszanych substancji. Inne metody rozdzielania mieszanin to:

  • Dekantacja. Jest to fizyczna metoda separacji, która polega na czekaniu, aż grawitacja zadziała na ciała stałe obecne w płynie, umożliwiając ich osadzenie i mechaniczne usunięcie. Może być również używany do rozdzielenia mieszaniny dwóch płynów, które mają różne gęstościto znaczy nie mieszają się ze sobą. W takim przypadku mieszanina zawarta w układzie rozdzielającym (np. rozdzielaczu) może osiadać, gdzie najgęstsza ciecz przechodzi na dno, a najmniej gęsta pozostaje na górze, umożliwiając rozdzielenie obu.
  • Separacja magnetyczna. Oddzielić metale lub magnetyczne cząstki cieczy lub innego ciała stałego, a magnes ponieważ przyciągnie tylko cząstki metaliczne i pozostawi nienaruszone cząstki diamagnetyczne (cząstki, które odpychają) pola magnetyczneto znaczy nie są przyciągane przez pole magnetyczne generowane przez magnes).
  • Destylacja. Jest to zabieg polegający na rozdzieleniu składników płynnej mieszaniny z wykorzystaniem różnicy między ich punkty wrzenia i kondensacja. W ten sposób do mieszaniny dostarczane jest ciepło, aż składnik o niższej temperaturze wrzenia przejdzie do fazy gazowej. Wtedy to parowy skrapla się w innym pojemniku, a ciecz o najwyższej temperaturze wrzenia pozostaje w oryginalnym pojemniku. W ten sposób obie ciecze są rozdzielone.
  • Odparowanie. Jest to proces podobny do destylacji. Pozwala na rozdzielenie mieszanin ciał stałych w cieczach. W tym przypadku ciecz, w której rozpuszczono ciało stałe, odparowuje, a zatem ciało stałe można odzyskać na dnie pojemnika. Proces ten jest używany w solniskach, aby oddzielić sól, której później używamy w naszych posiłkach (NaCl), od wody morskiej.
!-- GDPR -->