Filtreringsdefinisjon
Filtrering er separering av stoffer basert på deres forskjellige fysiske og kjemiske egenskaper. Vanligvis tenker vi på det som fjerning av faste partikler fra en blanding som inneholder både faste stoffer og væsker. I denne prosessen refererer vi til det oppsamlede faste materialet som resten og det flytende materialet som filtratet. Vanligvis brukes et verktøy som inneholder en eller annen form for porer, som lar væskedelen, men ikke den faste delen, passere. Ulike materialer brukes til filtreringsformål, inkludert papir, sand og klut. Filtrering forekommer også naturlig i kroppen vår, for eksempel i nyrene, der blodet blir filtrert i en prosess som kalles glomerulær filtrering.
Filtreringstyper
Det er mange forskjellige måter å filtrere på materie, og nedenfor er bare noen få som vi kan bruke til separering av stoffer.
Vakuumfiltrering
I vakuumfiltrering brukes en vakuumpumpe til raskt å trekke væsken gjennom et filter. Hirsch-trakter og Buchner-trakter, som er den samme typen trakt i to forskjellige størrelser, brukes sammen med filterpapir. Traktene har en plate med hull i, som vi kan se nedenfor, og de brukes vanligvis når stoffet som skal filtreres er lite volum.
Sentrifugalfiltrering
Denne typen filtrering gjøres ved rotere stoffet som skal filtreres med veldig høy hastighet. På grunn av den horisontale rotasjonen blir jo mer tett materie skilt fra den mindre tette materien.
Tyngdekraftsfiltrering
Det er her blandingen helles fra et høyere punkt til et lavere. Det gjøres ofte gjennom enkel filtrering, ved hjelp av filterpapir i en glass trakt, der de uoppløselige faste partiklene fanges opp av filterpapiret og væsken går rett gjennom tyngdekraftens trekk. Avhengig av stoffets volum kan filterkegler, riflede filtre eller filtreringspipetter brukes.
Kaldfiltrering
Kald filtrering bruker svært lave temperaturer, ofte ved bruk av et isbad. Noen stoffer, for eksempel fettsyrepartikler, blir suspendert i blandingen når de avkjøles, noe som gjør at vi lettere kan filtrere dem ut.
Hot Filtration
Dette brukes ofte for krystallinske forbindelser som inneholder urenheter. Måten denne filtreringen gjøres på er å smelte den krystallinske forbindelsen, fjerne urenhetene da stoffet fremdeles er i flytende form og til slutt omkrystallisere det nå rene stoffet. Ofte anbefales det at apparatet som brukes i denne filtreringen varmes opp slik at det filtrerte stoffet ikke krystalliserer seg i trakten og blokkerer strømmen.
Flerlagsfiltrering
Dette kan referer til flere lag med forskjellige materialer, inkludert sand, grus eller kull, der de forskjellige lagene inneholder forskjellige partikkelstørrelser av materialet. I denne typen filtrering helles en blanding av flytende og uoppløselige faste partikler over lagene, og de faste partiklene fanges opp gjennom, noe som resulterer i en filtrert væske.
Funksjoner for filtrering
Filtrering har mange forskjellige bruksområder, for eksempel rengjøring av vann, som elvevann, fra urenheter. Det kan også brukes til sterilisering uten bruk av varme, så lenge porene i filteret er små nok til å fange opp mikroorganismer. Husk at denne prosessen ikke vil drepe mikroorganismer siden den ikke bruker varme.
- Diffusjon – Den vilkårlige spredningen av partikler fra et område der de er i en høyere konsentrasjon til en annen hvor de har en lavere konsentrasjon.
- Osmose – Bevegelsen til et løsningsmiddel gjennom en delvis permeabel membran fra et område der det er i en høyere konsentrasjon til der det er i en lavere konsentrasjon.
- Viskositet – I hvilken grad væske motstår flyt.
Quiz
1. Vi refererer til væsken som har filtrert faste stoffer ut av den:
A. Filtrer
B. Filtrer
C. Rester
D. Trakt
2. Hvilket av følgende må sentrifugalfiltrering innebære?
A. Høye temperaturer
B. Lave temperaturer
C. Rotasjon
D. Kull
3. Hvor forekommer glomerulær filtrering i menneskekroppen?
A. Nyrer
B. Øyne
C. Hjerte
D. Mage