Definizione di filtrazione
La filtrazione è la separazione di sostanze in base alle loro diverse qualità fisiche e chimiche. Tipicamente, la pensiamo come la rimozione di particelle solide da una miscela contenente sia solidi che liquidi. In questo processo, ci riferiamo al materiale solido raccolto come residuo e al materiale fluido come filtrato. Di solito, viene utilizzato uno strumento che contiene una qualche forma di pori, che consente il passaggio della porzione fluida, ma non della porzione solida. Ai fini della filtrazione vengono utilizzati materiali diversi, tra cui carta, sabbia e stoffa. La filtrazione avviene naturalmente anche nel nostro corpo, ad esempio nei reni, dove il sangue viene filtrato in un processo chiamato filtrazione glomerulare.
Tipi di filtrazione
Esistono molti modi diversi per filtrare materia, e di seguito sono riportati solo alcuni che possiamo usare nella separazione delle sostanze.
Filtrazione sotto vuoto
Nella filtrazione sotto vuoto, una pompa del vuoto viene utilizzata per aspirare rapidamente il fluido attraverso un filtro. Gli imbuti Hirsch e gli imbuti Buchner, che sono lo stesso tipo di imbuto in due diverse dimensioni, vengono utilizzati insieme alla carta da filtro. Gli imbuti hanno una piastra forata, come possiamo vedere di seguito, e vengono solitamente utilizzati quando la sostanza da filtrare ha un volume ridotto.
Filtrazione centrifuga
Questo tipo di filtraggio viene eseguito da ruotando la sostanza da filtrare ad altissima velocità. A causa della rotazione orizzontale, la materia più densa viene separata da quella meno densa.
Filtrazione per gravità
Qui è dove la miscela viene versata da un punto più alto a uno più basso. Viene comunemente fatto attraverso una semplice filtrazione, utilizzando carta da filtro in un imbuto di vetro, dove le particelle solide insolubili vengono catturate dalla carta da filtro e il liquido passa attraverso per forza di gravità. A seconda del volume della sostanza a portata di mano, è possibile utilizzare coni filtranti, filtri scanalati o pipette filtranti.
Filtrazione a freddo
La filtrazione a freddo utilizza temperature molto basse, spesso utilizzando un bagno di ghiaccio. Alcune sostanze, come le particelle di acidi grassi, vengono sospese nella miscela mentre si raffreddano, il che ci consente di filtrarle più facilmente.
Filtrazione a caldo
Viene spesso utilizzata per i composti cristallini che contengono impurità. Il modo in cui viene eseguita questa filtrazione consiste nello sciogliere il composto cristallino, rimuovere le impurità poiché la sostanza è ancora in forma liquida e infine ricristallizzare la sostanza ora pura. Spesso, si consiglia di riscaldare lapparato utilizzato in questa filtrazione in modo che la sostanza filtrata non si cristallizzi nellimbuto e blocchi il flusso.
Filtrazione multistrato
Questo può fare riferimento a più strati di materiale diverso, tra cui sabbia, ghiaia o carbone, dove i diversi strati contengono particelle di dimensioni diverse di quel materiale. In questo tipo di filtrazione, una miscela di particelle solide liquide e insolubili viene versata sugli strati e le particelle solide vengono catturate dappertutto, risultando in un liquido filtrato.
Funzioni di filtrazione
La filtrazione ha molti usi diversi, come la pulizia dellacqua, come lacqua di fiume, dalle impurità. Può anche essere utilizzato per la sterilizzazione senza luso di calore, a condizione che i pori del filtro siano abbastanza piccoli da catturare i microrganismi. Tieni presente che questo processo non ucciderà i microrganismi poiché non utilizza calore.
- Diffusione: la diffusione arbitraria di particelle da una regione in cui si trovano a una concentrazione più elevata a unaltra in cui sono a una concentrazione inferiore.
- Osmosi – Il movimento di un solvente attraverso una membrana parzialmente permeabile da una regione in cui si trova a una concentrazione più alta a dove si trova a una concentrazione inferiore.
- Viscosità – La misura in cui un fluido resiste al flusso.
Quiz
1. Ci riferiamo al liquido da cui sono stati filtrati i solidi come:
A. Filtro
B. Filtrare
C. Residuo
D. Canalizzazione
2. Quale delle seguenti operazioni deve comportare la filtrazione centrifuga?
A. Temperature elevate
B. Basse temperature
C. Rotazione
D. Carbone di legna
3. Dove avviene la filtrazione glomerulare nel corpo umano?
A. Reni
B. Occhi
C. Cuore
D. Stomaco