7.2: Filtrare

Există câteva metode foarte simple de purificare care sunt utilizate în mod obișnuit în laborator și care sunt de fapt pași cheie în alte metode. Filtrarea este una dintre ele.

Să presupunem că aveți un amestec care conține atât un solid, cât și un lichid. Există câteva moduri în care te-ai putea separa una de alta. Decantarea este o modalitate. În decantare, lichidul stă frumos deasupra solidului, astfel încât să puteți turna lichidul și să lăsați solidul în urmă. Cu toate acestea, de obicei, acestea lasă o parte din lichid în urmă în solid, deci nu le-ați separat complet.

Filtrarea este o modalitate mai detaliată de a separa un solid de un lichid. Cel mai familiar exemplu ar putea fi o filtru de cafea. Un filtru de cafea filtrează cafeaua din boabele de cafea măcinate. Cafeaua cade printr-o hârtie de filtru, alimentată de gravitație, iar zațul de cafea rămâne deasupra hârtiei de filtru.

material poros. Într-un material poros, există pori sau deschideri în material care vor permite trecerea moleculelor mici. Vă puteți gândi la pori ca la tuneluri. Molecule mici, cum ar fi apa și moleculele organice responsabile de proprietățile cafelei, se poate deplasa cu ușurință prin porii din hârtia de filtru. Alte materiale, cum ar fi zațul de cafea, nu pot.

În laborator, filtrarea se poate face la fel ca în filtrul de cafea. O hârtie de filtru este plasată într-o pâlnie și amestecul este turnat și lichidul se scurge sub gravitație. Lichidul care se scurge prin hârtia de filtru se numește „filtrat”.

De obicei, pâlnia este un con de sticlă simplu, cu o gaură în partea de jos, cel mai adesea cu un tub de sticlă sau o tijă care duce de la speranță la ajutați la ghidarea lichidului către vasul de mai jos. Uneori, pâlnia poate avea un fund plat cu găuri în fund sau chiar un material aparent solid, dar poros. Acest ultim tip se numește pâlnie fritată. Frita din pâlnia fritată este material poros, la fel ca hârtia de filtru, dar poate fi realizată din sticlă sau plastic.

Unul dintre avantajele unei pâlnii fritate este că este ușor de utilizat un aspirator pentru accelerează filtrarea. Prin reducerea presiunii pe partea inferioară a fritei, presiunea atmosferică de deasupra fritei ajută la împingerea soluției prin frită mai repede.

Problema este că friturile se pot înfunda ușor. Să presupunem că există particule suspendate în soluție care sunt suficient de mici pentru a intra în pori, dar nu suficient de mici pentru a se deplasa până la capăt. Se blochează. Acum avem o problemă.

Figura \ (\ PageIndex {2} \): un desen animat care arată cum o frită se poate înfunda în timpul filtrării.

Cel mai comun mod de a preveni această problemă este să puneți doar o bucată de hârtie de filtru peste frită. Hârtia poate împiedica în primul rând acele particule să ajungă la frit. Hârtia de filtru poate fi înfundată în același mod, dar o puteți arunca. Hârtia de filtru de unică folosință poate părea o deșeu, dar este o deșeu mult mai mică decât o pâlnie fritată de unică folosință.

Pentru situații foarte lipicioase, alte ajutoare de filtrare includ celita, o pulbere din pământ de diatomee. Un strat de celită este simplu plasat deasupra hârtiei de filtru. La fel ca hârtia de filtru, celita este de unică folosință, dar protejează frita și permite filtrarea să se desfășoare mai ușor.

Rețineți că filtrarea ar putea permite izolarea fie a fazei solide, fie a fazei lichide. În primul caz, am colecta pur și simplu solidul care a fost ținut pe hârtia de filtru (nu am folosi un agent de filtrare precum celita, care ar contamina solidul. Solidul este de obicei lăsat să se usuce înainte de a fi cântărit și caracterizat.

Dacă ne interesează lichidul, s-ar putea să avem mai mult de lucru. Poate că lichidul este pur, caz în care am terminat. Dacă este o soluție, s-ar putea să dorim să evaporăm solventul astfel că am putea izola soluția dorită.

Figura \ (\ PageIndex {3} \): un desen animat care arată filtrarea unei soluții.