Filtreringsdefinition
Filtrering er adskillelse af stoffer baseret på deres forskellige fysiske og kemiske kvaliteter. Typisk tænker vi på det som fjernelse af faste partikler fra en blanding, der indeholder både faste stoffer og væsker. I denne proces henviser vi til det opsamlede faste materiale som resten og det flydende materiale som filtratet. Normalt bruges et værktøj, der indeholder en eller anden form for porer, som gør det muligt for væskedelen, men ikke den faste del, at passere igennem. Forskellige materialer anvendes til filtreringsformål, herunder papir, sand og klud. Filtrering forekommer også naturligt i vores kroppe, for eksempel i nyrerne, hvor blodet filtreres i en proces kaldet glomerulær filtrering.
Filtreringstyper
Der er mange forskellige måder at filtrere på materie, og nedenfor er blot nogle få, som vi kan bruge til adskillelse af stoffer.
Vakuumfiltrering
Ved vakuumfiltrering bruges en vakuumpumpe til hurtigt at trække væsken gennem et filter. Hirsch-tragte og Buchner-tragte, der er den samme slags tragten i to forskellige størrelser, bruges sammen med filterpapir. Tragte har en plade med huller i, som vi kan se nedenfor, og de bruges normalt, når stoffet, der skal filtreres, er lille i volumen.
Centrifugalfiltrering
Denne form for filtrering udføres ved rotering af det stof, der skal filtreres, med meget høj hastighed. På grund af den vandrette rotation adskilles det mere tætte stof fra det mindre tætte stof.
Tyngdekraftsfiltrering
Det er her blandingen hældes fra et højere punkt til et lavere. Det gøres almindeligvis ved simpel filtrering ved hjælp af filterpapir i en glastragt, hvor de uopløselige faste partikler fanges af filterpapiret, og væsken går lige igennem ved tyngdekraftens træk. Afhængig af mængden af stoffet ved hånden kan filterkegler, riflede filtre eller filtreringspipetter bruges.
Koldfiltrering
Kold filtrering bruger meget lave temperaturer, ofte ved hjælp af et isbad. Nogle stoffer, såsom fedtsyrepartikler, suspenderes i blandingen, når de køler ned, hvilket giver os mulighed for lettere at filtrere dem ud.
Hot Filtration
Dette bruges ofte for krystallinske forbindelser, der indeholder urenheder. Den måde, hvorpå denne filtrering udføres, er ved at smelte den krystallinske forbindelse ned, fjerne urenhederne, da stoffet stadig er i flydende form, og til sidst omkrystallisere det nu rene stof. Ofte anbefales det, at apparatet, der anvendes i denne filtrering, opvarmes, så det filtrerede stof ikke krystalliserer i tragten og blokerer strømmen.
Flerlagsfiltrering
Dette kan henvis til flere lag af forskelligt materiale, herunder sand, grus eller trækul, hvor de forskellige lag indeholder forskellige partikelstørrelser af dette materiale. I denne type filtrering hældes en blanding af flydende og uopløselige faste partikler over lagene, og de faste partikler fanges igennem, hvilket resulterer i en filtreret væske.
Filtreringsfunktioner
Filtrering har mange forskellige anvendelser, såsom rensning af vand, som flodvand, fra urenheder. Det kan også bruges til sterilisering uden brug af varme, så længe filterets porer er små nok til at fange mikroorganismerne. Husk, at denne proces ikke vil dræbe mikroorganismerne, da den ikke bruger varme.
- Diffusion – Den vilkårlige spredning af partikler fra et område, hvor de er i en højere koncentration til en anden, hvor de har en lavere koncentration.
- Osmose – Bevægelsen af et opløsningsmiddel gennem en delvist permeabel membran fra et område, hvor det er i en højere koncentration, til hvor det er i en lavere koncentration.
- Viskositet – i hvilket omfang en væske modstår strømning.
Quiz
1. Vi henviser til den væske, der har fået faste stoffer filtreret ud af den:
A. Filtrer til B. Filtrer
C. Rester
D. Tragt
2. Hvilket af følgende skal centrifugalfiltrering involvere?
A. Høje temperaturer
B. Lav temperatur
C. Rotation
D. Trækul
3. Hvor forekommer glomerulær filtrering i menneskekroppen?
A. Nyrer
B. Øjne
C. Hjerte
D. Mave