Objašnjavamo što je filtracija i vrste koje postoje. Također, neki primjeri i metode za odvajanje smjesa.
Što je filtracija?
Filtracija je poznata kao tehnika razdvajanja čvrsta u suspenzija unutar tekućinetekućina ili plin), koristeći filtarski medij koji se sastoji od poroznog materijala koji se naziva sito, filter ili sito. Ovaj filtar zadržava veće krute tvari i omogućuje prolazak tekućine, zajedno s čestice podmjeren.
Proces filtracije je stoga vrlo sličan onom u prosijan, osim što se potonji koristi za odvajanje čvrstih materijala različite debljine ili veličine. Filtracija je jedna od najčešće korištenih metoda za odvajanje smjesa u svakodnevnom životu ljudsko biće. To je također metoda koja se široko koristi u različitim vrstama industrijeStoga postoje različiti mehanički uređaji koji to mogu izvesti s različitim rasponom preciznosti.
Obično govorimo o curenju u svakodnevnom životu kada govorimo o ekscesima vlažnost koji omekšavaju cement i druge građevinske materijale, dopuštajući da voda poplavi u pore zidova, stropova i tla, probijajući ih i pogoršavajući ih. U tom slučaju, to je Voda onaj koji se filtrira kroz cement, a kolokvijalno se često kaže "propuštaju zidovi ili strop".
Vrste filtriranja
U procesu filtracije, ono što ostane u filteru naziva se "ostatak", a ono što prolazi kroz njega naziva se "filtrat". Materijal filtera koji čini filtar je bitan kako bi se osiguralo da filtracija radi ispravno za određene svrhe. Postoje različite vrste poroznih materijala koji se koriste kao filtarski mediji, npr. tkanina, porozne ili perforirane čvrste tvari, polimerna vlakna. S druge strane, ovisno o veličini pora korištenog filtarskog materijala, proces filtracije se može podijeliti u različite vrste:
- Uobičajeno filtriranje. To je proces koji se provodi s membranama ili sitom čije su pore jednake ili veće od jednog milimetra (mm).
- Mikrofiltracija. Riječ je o vrsti filtracije koja se provodi pomoću sita čije se pore kreću između 0,1 i 10 mikrona (1 mm = 1000 mikrona).
- Ultrafiltracija. Zadržava se proces filtracije molekule čija težina prelazi 103 Daltona / gmol, što omogućuje odvajanje protein ili dezinficirati vodu sa bakterije. Dakle, ova vrsta filtracije omogućuje filtriranje čestica promjera do 0,01 mikrona.
- Nanofiltracija. Ovaj proces omogućuje zadržavanje molekula bez električnog naboja koje imaju težinu veću od 200 Daltona/gmol u filtarskoj membrani, a primjenjuje se u kemijska industrija uglavnom za koncentriranje organskih spojeva.
Primjeri filtracije
Kada je tjestenina gotova odvajamo je kroz cjedilo.
Neki svakodnevni primjeri filtracije mogu biti:
- Pripremite kavu. Za pripremu kave ili drugih infuzija, tvar (čaj, kava itd.) stavlja se u kontakt s kipućom ili vrlo vrućom vodom, kako bi se natjerala da svoj sadržaj ispusti u vodu. Zatim se moraju razdvojiti, a za to smjesa u filter, od tkanine ili papira, koji zadržava grublje čestice infuzije (tzv. "brisanje" kave) i propušta tekućinu.
- Curenje iz slomljenih cijevi. Voda iz slomljene cijevi može se akumulirati i prodrijeti kroz beton od kojeg su izgrađene zgrade, omekšavajući njegovu konzistenciju i probijajući se prema dolje kroz rad gravitacija, ili naviše zbog Pritisak. U oba slučaja voda prodire kroz cement, ostavljajući sve čestice s druge strane zida.
- Pročistači vode. Filtri za vodu stoljećima rade prosijavanjem pitke vode, bilo pomoću posebno poroznog kamenja (kao što su staklenke ili staklenke) ili pomoću papira, čepova i drugih čvrstih tvari koje služe za zadržavanje čestica koje voda sa sobom nosi. Na taj način voda je što čistija.
- Procijedite tjesteninu. Kada pravimo tjesteninu ili špagete, prokuhamo hrana u vodi, a zatim ga odvajamo kroz cjedilo, koje nije ništa drugo nego grubi filter. Tako je moguće zadržati kuhanu tjesteninu i baciti vruću vodu.
Filtriranje vode
Filtracija vode je a postupak neophodan da se jamči njegova minimalna pitkost, odnosno da ne sadrži kamenje, zemlju, metali ili drugi otpadni materijali koji su se možda dovukli u naše domove.
Za to se koriste uređaji za filtriranje ili mehanizmi ugrađeni u samoj cijevi, koji zadržavaju prljavštinu i čvrste materijale, dopuštajući vodi da prolazi kroz njihova porozna tijela. Ovaj mehanizam ne sprječava protiv mikroorganizmi, tako da jamči samo prvu sanitarnu mjeru za potrošnju vode.
Metode odvajanja smjese
Filtriranje je samo jedan od načina odvajanja smjesa, odnosno jedan od postupaka koji imamo kod odvajanja dvije ili više miješanih tvari. Ostale metode odvajanja smjese su:
- Dekantacija. To je fizička metoda odvajanja koja se sastoji od čekanja da gravitacija djeluje na krute tvari prisutne u tekućini, dopuštajući im da se talože i mehanički uklone. Također se može koristiti za odvajanje mješavine dviju tekućina koje imaju različite gustoće, odnosno međusobno se međusobno ne miješaju. U tom slučaju se smjesa sadržana u sustavu za odvajanje (na primjer, lijevak za odvajanje) ostavi da se taloži, gdje najgušća tekućina prelazi na dno, a najmanje gusta ostaje na vrhu, što omogućuje razdvajanje oboje.
- Magnetsko odvajanje. Odvojiti metali ili magnetske čestice tekućine ili druge krutine, a magnet budući da će privući samo metalne čestice, a ostavit će netaknute dijamagnetske čestice (čestice koje odbijaju magnetska polja, odnosno ne privlači ih magnetsko polje koje stvara magnet).
- Destilacija. To je postupak koji se sastoji od odvajanja komponenti tekuće smjese pomoću razlike između njih vrelišta i kondenzacije. Tako se smjesi dovodi toplina, sve dok komponenta nižeg ključanja ne prijeđe u parnu fazu. Onda ovo pare kondenzira se u drugom spremniku, a tekućina s najvišom točkom vrelišta ostaje u originalnoj posudi. Na taj način se odvajaju obje tekućine.
- Isparavanje. To je proces sličan destilaciji. Omogućuje odvajanje mješavina krutih tvari u tekućinama. U tom slučaju, tekućina u kojoj je otopljena krutina se ispari i tako se krutina može prikupiti na dnu posude. Ovaj proces se koristi u solanama za odvajanje soli koju kasnije koristimo u jelima (NaCl), od morske vode.