7.2：ろ過

実験室で日常的に使用されている非常に基本的な精製方法がいくつかあり、実際には他の方法の重要なステップです。ろ過はその1つです。

固体と液体の両方を含む混合物があるとします。 1つを他から分離する方法はいくつかあります。デカンテーションは1つの方法です。デカンテーションでは、液体が固体の上にうまく置かれているので、液体を注ぎ出して固体を残すことができます。ただし、通常、液体の一部が固体に残るため、完全に分離していません。

ろ過は、固体を液体から分離するためのより完全な方法です。最もよく知られている例は次のとおりです。コーヒーメーカー。コーヒーメーカーは、挽いたコーヒー豆からコーヒーをろ過します。コーヒーは重力によって動力を与えられた濾紙を通って落下し、コーヒーの挽いたものは濾紙の上に残ります。

ろ過は多孔質材料。多孔質材料では、材料に小さな分子が通過できるようにする細孔または開口部があります。細孔はトンネルと考えることができます。水やコーヒーの特性に関与する有機分子などの小さな分子、ろ紙の細孔を簡単に通り抜けることができます。コーヒーかすなどの他の材料はできません。

実験室では、ろ過はコーヒーフィルターと同じように行うことができます。ろ紙を漏斗に入れ、混合物を注ぎ、重力下で液体を滴下します。ろ紙から滴り落ちる液体は「ろ液」と呼ばれます。

通常、漏斗は底に穴が開いた単純なガラスの円錐形で、ほとんどの場合、希望からつながるガラス管またはステムが付いています。液体を下の容器に導くのを手伝ってください。時々、漏斗は底に穴のある平らな底を持っているかもしれません、あるいは一見固体であるが多孔質の材料でさえあるかもしれません。この最後のタイプはフリットファンネルと呼ばれます。フリットファンネルのフリットは、ろ紙と同じように多孔質の素材ですが、ガラスやプラスチックでできている場合があります。

フリットファンネルの利点の1つは、真空を簡単に使用できることです。ろ過をスピードアップします。フリットの下側の圧力を下げることにより、フリットの上の大気圧は、溶液をフリットにすばやく押し込むのに役立ちます。

問題は、フリットが簡単に詰まる可能性があることです。溶液中に浮遊している粒子が、細孔に入るのに十分小さいが、完全に移動するのに十分小さくないとします。彼らは立ち往生します。問題が発生しました。

図\（\ PageIndex {2} \）：方法を示す漫画ろ過中にフリットが詰まる可能性があります。

この問題を防ぐ最も一般的な方法は、フリットの上にろ紙を置くことです。紙は、そもそもそれらの粒子がフリットに到達するのを妨げる可能性があります。ろ紙も同様に目詰まりする場合がありますが、捨てるだけです。使い捨てのろ紙は廃棄物のように見えるかもしれませんが、使い捨てのフリット漏斗よりもはるかに小さな廃棄物です。

本当に粘着性のある状況では、他の濾紙には珪藻土から作られた粉末であるセライトがあります。セライトの層は、ろ紙の上に簡単に配置されます。ろ紙と同様に、セライトは使い捨てですが、フリットを保護し、ろ過をよりスムーズに進めることができます。

ろ過により、固相または液相のいずれかを分離できる場合があることに注意してください。前者の場合、ろ紙に保持された固形物を収集するだけです（固形物を汚染するセライトのようなろ過剤は使用しません。固形物は通常、計量して特性評価する前に乾燥させます。

液体に興味がある場合は、さらに作業が必要になる場合があります。液体が純粋である場合は終了です。溶液の場合は、溶媒を蒸発させたい場合があります。必要な溶質を分離できます。

図\（\ PageIndex {3} \）：漫画の表示溶液のろ過。