7.2: Filtrering (Norsk)

Det er et par veldig grunnleggende rensemetoder som brukes rutinemessig i laboratoriet, og som faktisk er viktige trinn i andre metoder. Filtrering er en av dem.

Anta at du har en blanding som inneholder både et fast stoff og en væske. Det er et par måter du kan skille den ene fra den andre på. Dekantering er en måte. Ved dekantering sitter væsken pent på toppen av det faste stoffet, så du kan bare helle av væsken og la det faste stoffet ligge igjen. Imidlertid etterlater vanligvis noe av væsken i det faste stoffet, så du har ikke skilt dem helt.

Filtrering er en grundigere måte å skille et fast stoff fra en væske. Det mest kjente eksemplet kan være en kaffetrakter. En kaffetrakter filtrerer kaffe fra de malte kaffebønnene. Kaffen faller gjennom et filterpapir, drevet av tyngdekraften, og kaffegrunnen forblir på toppen av filterpapiret.

Filtrering er avhengig av en porøst materiale. I et porøst materiale er det porer eller åpninger i materialet som lar små molekyler passere gjennom. Du kan tenke på porene som tunneler. Små molekyler, som vann og de organiske molekylene som er ansvarlige for egenskapene til kaffe, kan lett bevege seg gjennom porene i filterpapiret. Andre materialer, for eksempel kaffegrut, kan ikke.

I laboratorium, kan filtrering gjøres akkurat som i kaffefilteret. Et filterpapir legges i en trakt, og blandingen helles i, og væsken drypper ut under tyngdekraften. Væsken som drypper gjennom filterpapiret kalles «filtrat».

Vanligvis er trakten en enkel glasskegle med hull i bunnen, ofte med et glassrør eller stamme som fører fra håpet til hjelp til å lede væsken til beholderen nedenfor. Noen ganger kan trakten ha en flat bunn med hull i bunnen eller til og med et tilsynelatende solid, men porøst materiale. Denne siste typen kalles en fritt trakt. Fritten i den frittede trakten er porøst materiale, akkurat som filterpapir, men det kan være laget av glass eller plast.

En av fordelene med en fritt trakt er at det er enkelt å bruke et vakuum for å fremskynde filtreringen. Ved å redusere trykket på bunnen av fritten hjelper atmosfæretrykket over fritten med å presse løsningen raskere gjennom fritten.

Problemet er at frites lett kan tettes. Anta at det er partikler suspendert i løsningen som bare er små nok til å komme inn i porene, men ikke små nok til å bevege seg helt gjennom. De blir sittende fast. Nå har vi et problem.

Figur \ (\ PageIndex {2} \): En tegneserie som viser hvordan en fritte kan tettes under filtrering.

Den vanligste måten å forhindre dette problemet er å bare legge et stykke filterpapir over fritten. Papiret kan forhindre at partiklene kommer til fritten i utgangspunktet. Filterpapiret kan bli tett på samme måte, men du kan bare kaste det ut. Engangsfilterpapir kan virke som avfall, men det er mye mindre avfall enn en engangstrakt trakt.

For virkelig klebrig situasjoner inkluderer andre filterhjelpemidler celitt, et pulver laget av kiselgur. Et lag celitt er enkelt plassert på filterpapiret. I likhet med filterpapiret er celitt engangsbruk, men det beskytter fritten og lar filtreringen forløpe jevnere.

Merk at filtrering kan tillate isolering av enten den faste eller den flytende fasen. I det første tilfellet ville vi bare samle det faste stoffet som ble holdt på filterpapiret (vi ville ikke bruke et filtermiddel som celitt, som ville forurense det faste stoffet. Det faste stoffet får vanligvis tørke før det veies og karakteriseres.

Hvis vi er interessert i væsken, kan det hende vi har mer arbeid å gjøre. Kanskje er væsken ren, i så fall er vi ferdige. Hvis det er en løsning, kan det være lurt å fordampe løsningsmidlet slik at vi kunne isolere den løsningen vi ønsker.

Figur \ (\ PageIndex {3} \): En tegneserie som viser filtrering av en løsning.