Filtreringsdefinition
Filtrering är att separera ämnen baserat på deras olika fysiska och kemiska egenskaper. Vanligtvis tänker vi på det som avlägsnande av fasta partiklar från en blandning som innehåller både fasta ämnen och vätskor. I denna process hänvisar vi till det uppsamlade fasta materialet som återstoden och det flytande materialet som filtratet. Vanligtvis används ett verktyg som innehåller någon form av porer, vilket gör att den flytande delen, men inte den fasta delen, kan passera igenom. Olika material används för filtrering, inklusive papper, sand och tyg. Filtrering förekommer också naturligt i våra kroppar, till exempel i njurarna, där blodet filtreras i en process som kallas glomerulär filtrering.
Filtreringstyper
Det finns många olika sätt att filtrera materia och nedan är bara några få som vi kan använda för att separera ämnen.
Vakuumfiltrering
Vid vakuumfiltrering används en vakuumpump för att snabbt suga vätskan genom ett filter. Hirsch-trattar och Buchner-trattar, som är av samma typ av tratt i två olika storlekar, används tillsammans med filterpapper. Trattarna har en platta med hål i, som vi kan se nedan, och de används vanligtvis när ämnet som ska filtreras är liten i volym.
Centrifugalfiltrering
Denna typ av filtrering görs med rotera ämnet som ska filtreras med mycket hög hastighet. På grund av den horisontella rotationen separeras den mer täta materien från den mindre täta materien.
Gravity Filtration
Det är här blandningen hälls från en högre punkt till en lägre. Det görs vanligtvis genom enkel filtrering, med filterpapper i en glastratt, där de olösliga fasta partiklarna fångas upp av filterpapperet och vätskan går rakt igenom genom tyngdkraftens drag. Beroende på ämnets volym kan filterkottar, räfflade filter eller filtreringspipetter användas.
Kallfiltrering
Kallfiltrering använder mycket låga temperaturer, ofta med ett isbad. Vissa ämnen, såsom fettsyrapartiklar, suspenderas i blandningen när de svalnar, vilket gör att vi lättare kan filtrera bort dem.
Hetfiltrering
Detta används ofta för kristallina föreningar som innehåller föroreningar. Sättet som denna filtrering görs på är att smälta ner den kristallina föreningen, ta bort föroreningarna eftersom ämnet fortfarande är i flytande form och slutligen omkristallisera den nu rena substansen. Ofta rekommenderas att apparaten som används i denna filtrering värms upp så att det filtrerade ämnet inte kristalliserar i tratten och blockerar flödet.
Flerskiktsfiltrering
Detta kan referera till flera lager av olika material, inklusive sand, grus eller kol, där de olika skikten innehåller olika partikelstorlekar av det materialet. I denna typ av filtrering hälls en blandning av flytande och olösliga fasta partiklar över skikten och de fasta partiklarna fångas genomgående, vilket resulterar i en filtrerad vätska.
Filtreringsfunktioner
Filtrering har många olika användningsområden, såsom rengöring av vatten, som flodvatten, från föroreningar. Det kan också användas för sterilisering utan användning av värme, så länge som filterets porer är tillräckligt små för att fånga mikroorganismerna. Tänk på att denna process inte kommer att döda mikroorganismerna eftersom den inte använder värme.
- Diffusion – Den godtyckliga spridningen av partiklar från en region där de befinner sig i en högre koncentration till en annan där de har en lägre koncentration.
- Osmos – Rörelsen av ett lösningsmedel genom ett delvis permeabelt membran från ett område där det är i en högre koncentration till där det är i en lägre koncentration.
- Viskositet – I vilken utsträckning en vätska motstår flödet.
Quiz
1. Vi hänvisar till vätskan som har filtrerat ut fasta ämnen som:
A. Filtrera till B. Filtrera till C. Återstoden
D. Tratt
2. Vilket av följande måste centrifugalfiltrering involvera?
A. Höga temperaturer
B. Låga temperaturer
C. Rotation
D. Kol
3. Var sker glomerulär filtrering i människokroppen?
A. Njurar
B. Ögon
C. Hjärta
D. Mage