7.2: Szűrés

Van néhány nagyon alapvető tisztítási módszer, amelyet rutinszerűen használnak a laboratóriumban, és amelyek valójában kulcsfontosságú lépések más módszerekben. A szűrés az egyik ilyen.

Tegyük fel, hogy van keveréke, amely szilárd és folyékony anyagot egyaránt tartalmaz. Párféleképpen lehet elválasztani egymástól. A dekantálás az egyik módja. A dekantálás során a folyadék szépen ül a szilárd anyag tetején, így egyszerűen leöntheti a folyadékot, és maga mögött hagyhatja a szilárd anyagot. Azonban általában ez a folyadék egy részét maga mögött hagyja a szilárd anyagban, így nem teljesen választotta el őket.

A szűrés egy alaposabb módszer a szilárd anyag és a folyadék elválasztására. A legismertebb példa erre kávéfőző. A kávéfőző kiszűri a kávét az őrölt kávébabokból. A kávé átesik egy gravitációs erővel működő szűrőpapíron, és a kávézacc a szűrőpapír tetején marad.

A szűrés egy porózus anyag. Egy porózus anyagban vannak olyan pórusok vagy nyílások az anyagban, amelyek lehetővé teszik a kis molekulák áthaladását. A pórusokat alagutaknak gondolhatja. Kis molekulák, például víz és a kávé tulajdonságaiért felelős szerves molekulák, könnyen át tud mozogni a szűrőpapír pórusain. Más anyagok, például a kávézacc nem.

A laboratóriumban a szűrés ugyanúgy elvégezhető, mint a kávészűrőben. A tölcsérbe szűrőpapírt helyezünk, az elegyet beleöntjük, és a folyadék gravitáció hatására kicsöpög. A szűrőpapíron át csepegő folyadékot “szűrletnek” nevezik.

Általában a tölcsér egy egyszerű üvegkúp, amelynek alján lyuk van, leggyakrabban üvegcsővel vagy szárral, amely a remény felé vezet. segítsen a folyadékot az alábbi edénybe vezetni. Előfordulhat, hogy a tölcsér lapos alja lyukakkal rendelkezik, vagy akár látszólag szilárd, de porózus anyag. Ezt az utolsó típust töredezett tölcsérnek nevezzük. A rojtott tölcsér frittje porózus anyag, csakúgy, mint a szűrőpapír, de lehet üvegből vagy műanyagból is.

A rojtott tölcsér egyik előnye, hogy könnyen használható vákuum felgyorsítja a szűrést. Azáltal, hogy csökkenti a frit alsó részén a nyomást, a frit fölötti légköri nyomás elősegíti az oldat gyorsabb átjutását az üvegszűrőn.

Az a baj, hogy a frits könnyen eltömődhet. Tegyük fel, hogy vannak olyan részecskék az oldatban, amelyek éppen elég kicsiek ahhoz, hogy bejussanak a pórusokba, de nem elég kicsi ahhoz, hogy végig mozoghassanak. Elakadnak. Most van egy probléma.

ábra \ (\ PageIndex {2} \): Rajzfilm, amely bemutatja, hogyan a szűrő eltömődhet a szűrés során.

A probléma megelőzésének leggyakoribb módja, ha csak egy darab szűrőpapírt tesz az üveglapra. A papír elsősorban megakadályozhatja, hogy ezek a részecskék a fritbe kerüljenek. A szűrőpapír ugyanúgy eltömődhet, de egyszerűen kidobhatja. Az eldobható szűrőpapír hulladéknak tűnhet, de sokkal kisebb hulladék, mint az eldobható rojtott tölcsér.

Az igazán ragadós helyzetekhez a szűrő egyéb segédanyagai közé tartozik a celit, a kovaföldből készített por. A celit réteg egyszerűen elhelyezhető a szűrőpapír tetején. A szűrőpapírhoz hasonlóan a celite is eldobható, de megvédi a fritet és lehetővé teszi a szűrés gördülékenyebb folytatását.

Vegye figyelembe, hogy a szűrés lehetővé teheti a szilárd vagy a folyékony fázis izolálását. Az előbbi esetben egyszerűen összegyűjtöttük a szűrőpapíron tartott szilárd anyagot (nem használunk olyan szűrőanyagot, mint a celit, amely szennyezné a szilárd anyagot. A szilárd anyagot általában hagyják megszáradni, mielőtt lemérnék és jellemeznék.

Ha érdekel a folyadék, akkor még több munkánk lehet. Lehet, hogy a folyadék tiszta, ebben az esetben készen állunk. Ha megoldás, akkor érdemes az oldószert elpárologtatni, hogy hogy el tudjuk különíteni a kívánt oldott anyagot.

ábra \ (\ PageIndex {3} \): Rajzfilm, amely bemutatja megoldás szűrése.