7.2 : 여과

실험실에서 일상적으로 사용되는 몇 가지 매우 기본적인 정제 방법이 있으며 이는 실제로 다른 방법의 핵심 단계입니다. 여과도 그중 하나입니다.

고체와 액체가 모두 포함 된 혼합물이 있다고 가정 해 보겠습니다. 서로 분리 할 수있는 몇 가지 방법이 있습니다. 디캔팅은 한 가지 방법입니다. 디캔팅에서 액체는 고체 위에 멋지게 자리 잡고 있으므로 액체를 따라 내고 고체는 남겨 둘 수 있습니다. 그러나 일반적으로 액체의 일부가 고체에 남아 있으므로 완전히 분리하지 못했습니다.

여과는 액체에서 고체를 분리하는 더 철저한 방법입니다. 가장 익숙한 예는 다음과 같습니다. 커피 메이커. 커피 메이커는 분쇄 된 커피 원두에서 커피를 걸러냅니다. 커피는 중력에 의해 구동되는 여과지를 통과하고 커피 찌꺼기는 여과지 위에 남아 있습니다.

여과는 다공성 물질입니다. 다공성 물질에는 작은 분자가 통과 할 수있는 구멍이나 구멍이 있습니다. 구멍을 터널이라고 생각할 수 있습니다. 물과 같은 작은 분자와 커피의 특성을 담당하는 유기 분자, 여과지의 구멍을 통해 쉽게 이동할 수 있습니다. 커피 찌꺼기와 같은 다른 재료는 이동할 수 없습니다.

실험실에서 여과는 커피 필터에서와 같이 수행 할 수 있습니다. 여과지를 깔때기에 놓고 혼합물을 붓고 액체는 중력에 의해 떨어집니다. 여과지를 통해 떨어지는 액체를 “여과 물”이라고합니다.

보통 깔때기는 바닥에 구멍이있는 단순한 유리 원추형으로, 대부분 유리관이나 줄기가 있습니다. 액체를 아래 용기로 안내하는 데 도움이됩니다. 경우에 따라 깔때기에는 바닥에 구멍이있는 평평한 바닥이 있거나 겉보기에는 단단하지만 다공성 물질 일 수도 있습니다. 이 마지막 유형을 프릿 깔때기라고합니다. 프릿 깔때기의 프릿은 여과지처럼 다공성 물질이지만 유리나 플라스틱으로 만들어 질 수 있습니다.

프릿 깔때기의 장점 중 하나는 진공을 사용하여 쉽게 사용할 수 있다는 것입니다. 여과 속도를 높입니다. 프릿 바닥의 압력을 줄임으로써 프릿 위의 대기압은 프릿을 통해 용액을 더 빨리 밀어내는 데 도움이됩니다.

문제는 프릿이 쉽게 막힐 수 있다는 것입니다. 모공에 들어갈만큼 작지만 끝까지 이동할만큼 작지 않은 입자가 용액에 떠 있다고 가정합니다. 그들은 붙어 있습니다. 이제 문제가 있습니다.

그림 \ (\ PageIndex {2} \) : 프릿은 여과 중에 막힐 수 있습니다.

이 문제를 방지하는 가장 일반적인 방법은 프릿 위에 여과지 조각을 놓는 것입니다. 종이는 이러한 입자가 처음에 프릿에 들어가는 것을 방지 할 수 있습니다. 여과지는 같은 방식으로 막힐 수 있지만 그냥 버릴 수 있습니다. 일회용 여과지는 쓰레기처럼 보일 수 있지만 일회용 프릿 깔때기보다 훨씬 작은 쓰레기입니다.

정말 끈적한 상황에서 다른 여과 보조제는 규조토로 만든 분말 인 셀 라이트를 포함합니다. 셀 라이트 층은 여과지 위에 간단하게 놓입니다. 여과지와 마찬가지로 셀 라이트는 일회용이지만 프릿을 보호하고 여과가 더 원활하게 진행되도록합니다.

여과를 통해 고체상 또는 액상을 분리 할 수 있습니다. 전자의 경우, 우리는 단순히 여과지에 붙은 고체를 수집 할 것입니다 (우리는 고체를 오염시키는 셀 라이트와 같은여 과제를 사용하지 않을 것입니다. 고체는 일반적으로 무게를 측정하고 특성화하기 전에 건조되도록 허용됩니다.

액체에 관심이 있다면해야 할 일이 더 많을 것입니다. 액체가 순수 할 수도 있고,이 경우 완성 된 것일 수도 있습니다. 용액이라면 용매를 증발시키고 싶을 수도 있습니다. 원하는 용질을 분리 할 수 있습니다.

그림 \ (\ PageIndex {3} \) : 용액의 여과.