filtreerimine

Keemia

2022

Selgitame, mis on filtreerimine ja millised tüübid on olemas. Samuti mõned näited ja meetodid segude eraldamiseks.

Filtreerimine on mõeldud tahkete ainete eraldamiseks vedelikust.

Mis on filtreerimine?

Filtreerimist tuntakse eraldamise tehnikana tahke sisse peatamine vedeliku seesvedel või gaas), kasutades filterkeskkonda, mis koosneb poorsest materjalist, mida nimetatakse sõelaks, filtriks või sõelaks. See filter hoiab kinni suuremad tahked ained ja laseb vedelikul koos osakesed alamõõduline.

Filtreerimisprotsess on seega väga sarnane sõelutud, välja arvatud see, et viimast kasutatakse erineva paksuse või suurusega tahkete materjalide eraldamiseks. Filtreerimine on üks enim kasutatavaid meetodeid segude eraldamiseks igapäevaelus inimene. See on ka meetod, mida kasutatakse laialdaselt eri tüüpi tööstusharudSeetõttu on olemas erinevad mehaanilised seadmed, mis suudavad seda teha erineva täpsusega.

Tavaliselt räägime igapäevaelus esinevatest leketest, kui viitame nende liialdustele niiskus mis pehmendavad tsementi ja muid ehitusmaterjale, võimaldades vee tungida seinte, lagede ja pooridesse mullad, murdes neid läbi ja rikkudes neid. Sel juhul on see Vesi see, mis filtreerib läbi tsemendi ja kõnekeeles öeldakse sageli "seintes või laes on lekked".

Filtreerimise tüübid

Filtreerimisprotsessis nimetatakse seda, mis filtrisse jääb, "jäägiks" ja seda, mis seda läbib, nimetatakse "filtraadiks". Filtri materjal, millest filter koosneb, on oluline, et tagada filtreerimise nõuetekohane toimimine teatud eesmärkidel. Filtritena kasutatakse erinevat tüüpi poorseid materjale, nt riiet, poorseid või perforeeritud tahkeid aineid, polümeerseid kiude. Teisest küljest, sõltuvalt kasutatud filtrimaterjali pooride suurusest, võib filtreerimisprotsessi liigitada erinevat tüüpi:

  • Tavaline filtreerimine. See on protsess, mis viiakse läbi membraanide või sõeltega, mille poorid on ühe millimeetri (mm) suurused või suuremad.
  • Mikrofiltreerimine. Seda tüüpi filtreerimine viiakse läbi sõeladega, mille poorid jäävad vahemikku 0,1–10 mikronit (1 mm = 1000 mikronit).
  • Ultrafiltreerimine. See on filtreerimisprotsess, mis säilitab molekulid mille kaal ületab 103 daltonit / gmol, mis võimaldab eraldada valk või desinfitseerida vett bakterid. Seega võimaldab seda tüüpi filtreerimine filtreerida osakesi läbimõõduga kuni 0,01 mikronit.
  • Nanofiltratsioon. See protsess võimaldab hoida filtreerivas membraanis elektrilaenguta molekule, mille kaal on üle 200 daltoni/gmol, ja seda kasutatakse keemiatööstus peamiselt orgaaniliste ühendite kontsentreerimiseks.

Filtreerimise näited

Pärast pasta keetmist eraldame need läbi sõela.

Mõned igapäevased filtreerimise näited võivad olla:

  • Valmista kohv. Kohvi või muude tõmmiste valmistamiseks viiakse aine (tee, kohv jne) kokku keeva või väga kuuma veega, et sundida seda oma sisu vette vabastama. Siis tuleb need eraldada ja selleks segu filtris, riidest või paberist, mis säilitab tõmmise jämedamad osakesed (nn kohvi "kustutus") ja vedelik lastakse läbi.
  • Lekked purunenud torudest. Katkisest torust pärit vesi võib koguneda ja imbuda läbi betooni, millest hooned on valmistatud, pehmendades selle konsistentsi ja liikudes allapoole. gravitatsiooni, või ülespoole tänu Surve. Mõlemal juhul imbub vesi läbi tsemendi, jättes kõik osakesed teisele poole seina.
  • Veepuhastid. Veefiltrid on sajandeid töötanud joogivee sõelumise teel kas eriti poorsete kivide (nt purkides või purkides) või paberite, korkide ja muude tahkete ainete abil, mis aitavad kinni hoida vee endaga kaasas olevaid osakesi. Nii on vesi võimalikult puhas.
  • Kurna pasta. Kui valmistame pastat või spagette, keedame need toit vees ja siis eraldame selle läbi kurna, mis pole midagi muud kui jäme filter. Seega on võimalik keedetud pasta alles jätta ja kuum vesi ära visata.

Vee filtreerimine

Vee filtreerimine tagab selle minimaalse joomise.

Vee filtreerimine on a protsessi vajalik selle minimaalse joogikõlblikkuse tagamiseks, st see ei sisalda kive, mulda, metallid või muud jäätmed, mis võisid meie kodudesse sattuda.

Selleks kasutatakse torusse endasse paigaldatud filtreerimisseadmeid või -mehhanisme, mis hoiavad mustust ja tahkeid materjale kinni, lastes vett läbi nende poorsete kehade. See mehhanism ei takista vastu mikroorganismid, seega tagab see ainult esimese sanitaarmeetme veetarbimise osas.

Segu eraldamise meetodid

Metallide päästmiseks vedelikust või muust tahkest ainest saab kasutada magnetit.

Filtreerimine on vaid üks segude eraldamise meetoditest, st üks protseduuridest, mis meil on kahe või enama segatud aine eraldamisel. Muud segude eraldamise meetodid on järgmised:

  • Dekanteerimine. See on füüsikaline eraldamismeetod, mis seisneb selles, et oodatakse, kuni gravitatsioon mõjutab vedelikus olevaid tahkeid aineid, võimaldades neil settida ja mehaaniliselt eemaldada. Seda saab kasutada ka kahe erineva vedeliku segu eraldamiseks tihedused, see tähendab, et nad ei segune üksteisega. Sel juhul lastakse settida eraldussüsteemis (näiteks jaotuslehtris) sisalduval segul, kus kõige tihedam vedelik läheb põhja ja kõige vähem tihedus jääb ülemisse, võimaldades mõlemat eraldada.
  • Magnetiline eraldamine. Eraldada metallid või vedeliku või muu tahke aine magnetosakesed, a magnet kuna see tõmbab ligi ainult metalliosakesi ja jätab terveks diamagnetilised osakesed (osakesed, mis tõrjuvad magnetväljadst neid ei tõmba magneti tekitatud magnetväli).
  • Destilleerimine. See on protseduur, mis seisneb vedela segu komponentide eraldamises, kasutades nendevahelist erinevust keemispunktid ja kondensatsioon. Seega antakse segule soojust, kuni madalama keemistemperatuuriga komponent läheb aurufaasi. Siis see aur see kondenseerub teises anumas ja kõrgeima keemistemperatuuriga vedelik jääb algsesse anumasse. Sel viisil eraldatakse mõlemad vedelikud.
  • Aurustumine. See on destilleerimisega sarnane protsess. See võimaldab eraldada tahkete ainete segusid vedelikes. Sel juhul vedelik, milles tahke aine on lahustunud, aurustub ja seega saab tahke aine mahuti põhjast kätte. Seda protsessi kasutatakse soolaaladel, et eraldada mereveest sool, mida me hiljem oma toidukordades kasutame (NaCl).
!-- GDPR -->