We leggen uit wat filtratie is en welke soorten er bestaan. Ook enkele voorbeelden en methoden voor het scheiden van mengsels.
Wat is filtratie?
Filtratie staat bekend als een techniek om te scheiden stevig in oponthoud in een vloeistofvloeistof of gas-), met behulp van een filtermedium dat bestaat uit een poreus materiaal dat een zeef, filter of zeef wordt genoemd. Dit filter houdt de grotere vaste stoffen vast en laat de vloeistof door, samen met de deeltjes ondermaats.
Het filtratieproces lijkt dus sterk op dat van de gezeefd, behalve dat de laatste wordt gebruikt om vaste materialen van verschillende dikte of grootte te scheiden. Filtratie is een van de meest gebruikte methoden voor het scheiden van mengsels in het dagelijkse leven van de mens. Het is ook een methode die veel wordt gebruikt in verschillende soorten industrieënDaarom zijn er verschillende mechanische apparaten die dit met uiteenlopende precisie kunnen uitvoeren.
Gewoonlijk spreken we van lekken in het dagelijks leven als we verwijzen naar de excessen van vochtigheid die cement en andere bouwmaterialen zachter maken, waardoor water in de poriën van muren, plafonds en bodems, doorbreken en verslechteren. In dat geval is het de Water degene die door het cement filtert, en in de volksmond wordt vaak gezegd "er zijn lekken in de muren of het plafond."
Filtratietypes
Tijdens het filtratieproces wordt wat er in het filter achterblijft "residu" genoemd en wat er doorheen gaat, wordt "filtraat" genoemd. Het filtermateriaal waaruit het filter bestaat, is essentieel om ervoor te zorgen dat de filtratie goed werkt voor specifieke doeleinden. Er zijn verschillende soorten poreuze materialen die als filtermedia worden gebruikt, bijv. doek, poreuze of geperforeerde vaste stoffen, polymere vezels. Aan de andere kant kan het filtratieproces, afhankelijk van de grootte van de poriën van het gebruikte filtermateriaal, in verschillende typen worden ingedeeld:
- Gewone filtering. Het is het proces dat wordt uitgevoerd met membranen of zeven waarvan de poriën gelijk zijn aan of groter zijn dan één millimeter (mm).
- Microfiltratie. Het is het type filtratie dat wordt uitgevoerd met zeven waarvan de poriën variëren tussen 0,1 en 10 micron (1 mm = 1000 micron).
- Ultrafiltratie. Het is het filtratieproces dat behoudt moleculen waarvan het gewicht hoger is dan 103 Dalton / gmol, waardoor scheiden mogelijk is eiwit of water desinfecteren met bacteriën. Dit type filtratie maakt het dus mogelijk om deeltjes met een diameter tot 0,01 micron te filteren.
- Nanofiltratie. Dit proces maakt het vasthouden van moleculen zonder elektrische lading mogelijk die een gewicht hebben van meer dan 200 Dalton / gmol in het filtermembraan, en wordt toegepast in de chemische industrie voornamelijk om organische verbindingen te concentreren.
Voorbeelden van filtratie
Als de pasta klaar is met koken, scheiden we deze door een zeef.
Enkele alledaagse voorbeelden van filtratie kunnen zijn:
- Zet koffie klaar. Om koffie of andere infusies te maken, wordt de stof (thee, koffie, enz.) In contact gebracht met kokend of zeer heet water, om het te dwingen zijn inhoud in het water af te geven. Dan moeten ze gescheiden worden, en daarvoor moet de mengsel in een filter, gemaakt van doek of papier, die de grovere deeltjes van de infusie vasthoudt (het zogenaamde "uitwissen" van de koffie) en de vloeistof doorlaat.
- Lekkage van kapotte leidingen. Water uit een kapotte leiding kan zich ophopen en door het beton sijpelen waarvan gebouwen zijn gemaakt, waardoor de consistentie zachter wordt en zich een weg naar beneden baant door het werk van de zwaartekracht, of naar boven vanwege Druk. In beide gevallen sijpelt het water door het cement, waardoor eventuele deeltjes aan de andere kant van de muur achterblijven.
- Waterzuiveraars. Waterfilters hebben eeuwenlang gewerkt door drinkwater te zeven, hetzij door middel van bijzonder poreuze stenen (zoals in potten of potten) of door middel van papier, kurken en andere vaste stoffen die dienen om de deeltjes die het water met zich meebrengt vast te houden. Op deze manier is het water zo schoon mogelijk.
- Zeef de pasta. Als we pasta of spaghetti maken, koken we de voedsel in water en dan scheiden we het door een zeef, wat niets meer is dan een grof filter. Het is dus mogelijk om de gekookte pasta vast te houden en het hete water weg te gooien.
Water filtratie
Waterfiltratie is een werkwijze noodzakelijk om de minimale drinkbaarheid te garanderen, dat wil zeggen dat het geen stenen, aarde, metalen of ander afvalmateriaal dat mogelijk in onze huizen terecht is gekomen.
Hiervoor worden filterinrichtingen of mechanismen gebruikt die in de buis zelf zijn geïnstalleerd, die vuil en vaste materialen vasthouden, waardoor water door hun poreuze lichamen kan stromen. Dit mechanisme voorkomt niet dat micro-organismen, dus het garandeert alleen een eerste sanitaire maatregel voor het waterverbruik.
Mengselscheidingsmethoden
Filteren is slechts een van de methoden voor het scheiden van mengsels, dat wil zeggen een van de procedures die we hebben bij het scheiden van twee of meer gemengde stoffen. Andere methoden om mengsels te scheiden zijn:
- decanteren. Het is een fysieke scheidingsmethode die bestaat uit wachten tot de zwaartekracht inwerkt op de vaste stoffen die in een vloeistof aanwezig zijn, waardoor ze kunnen bezinken en mechanisch kunnen worden verwijderd. Het kan ook worden gebruikt om een mengsel van twee vloeistoffen met verschillende dichtheden, dat wil zeggen, ze zijn niet mengbaar met elkaar. In dit geval laat men het mengsel in een scheidingssysteem (bijvoorbeeld een scheitrechter) bezinken, waarbij de dichtste vloeistof naar de bodem gaat en de minst dichte bovenaan blijft, waardoor het mogelijk is om beide te scheiden.
- Magnetische scheiding. Scheiden metalen of magnetische deeltjes van een vloeistof of andere vaste stof, a magneet aangezien het alleen metaaldeeltjes zal aantrekken en intacte diamagnetische deeltjes zal achterlaten (deeltjes die afstoten) magnetische velden, dat wil zeggen, ze worden niet aangetrokken door het magnetische veld dat door een magneet wordt gegenereerd).
- Distillatie. Het is een procedure die bestaat uit het scheiden van de componenten van een vloeibaar mengsel met behulp van het verschil tussen hun kookpunten en condensatie. Zo wordt aan het mengsel warmte toegevoerd totdat de laagkokende component in de dampfase overgaat. Dan dit stoom- het condenseert in een andere container en de vloeistof met het hoogste kookpunt blijft in de originele container. Op deze manier worden beide vloeistoffen gescheiden.
- Verdamping. Het is een proces vergelijkbaar met distillatie. Het maakt het mogelijk om mengsels van vaste stoffen in vloeistoffen te scheiden. In dit geval wordt de vloeistof waarin de vaste stof is opgelost verdampt en kan de vaste stof dus op de bodem van de container worden teruggewonnen. Dit proces wordt in de zoutvlakten gebruikt om het zout dat we later in onze maaltijden gebruiken (NaCl) te scheiden van het zeewater.