Vysvětlíme, co je filtrace a jaké existují typy. Také některé příklady a způsoby dělení směsí.
Co je filtrace?
Filtrace je známá jako technika separace pevný v suspenze uvnitř tekutinykapalný nebo plyn), používající filtrační médium sestávající z porézního materiálu zvaného síto, filtr nebo síto. Tento filtr zadržuje větší pevné látky a umožňuje průchod kapaliny spolu s částice poddimenzovaný.
Proces filtrace je tedy velmi podobný procesu filtrace proséval, kromě toho, že posledně jmenovaný se používá k separaci pevných materiálů různé tloušťky nebo velikosti. Filtrace je jednou z nejpoužívanějších metod separace směsí v každodenním životě lidská bytost. Je to také metoda široce používaná v různých typech průmyslová odvětvíProto existují různá mechanická zařízení, která to mohou provádět s různým rozsahem přesnosti.
Běžně mluvíme o únikech v každodenním životě, když mluvíme o excesech vlhkost vzduchu které změkčují cement a další stavební materiály a umožňují zaplavení vody do pórů stěn, stropů a půdy, prolomit a zhoršit je. V tom případě se jedná o Voda ten, který prosakuje cementem, a hovorově se často říká "ve stěnách nebo stropě jsou netěsnosti."
Typy filtrace
V procesu filtrace se to, co ve filtru zbude, nazývá „zbytek“ a to, co jím projde, se nazývá „filtrát“. Filtrační materiál, ze kterého je filtr vyroben, je nezbytný pro zajištění správného fungování filtrace pro konkrétní účely. Jako filtrační média se používají různé typy porézních materiálů, např. tkanina, porézní nebo perforované pevné látky, polymerní vlákna. Na druhou stranu, v závislosti na velikosti pórů použitého filtračního materiálu lze filtrační proces rozdělit do různých typů:
- Obyčejné filtrování. Je to proces, který se provádí s membránami nebo síty, jejichž póry jsou rovné nebo větší než jeden milimetr (mm).
- Mikrofiltrace. Jedná se o typ filtrace, který se provádí pomocí sít, jejichž póry se pohybují mezi 0,1 a 10 mikrony (1 mm = 1000 mikronů).
- Ultrafiltrace. Je to proces filtrace, který zachovává molekul jehož hmotnost přesahuje 103 Dalton / gmol, což umožňuje oddělit protein nebo dezinfikovat vodu pomocí bakterie. Tento typ filtrace tedy umožňuje filtrovat částice o průměru až 0,01 mikronu.
- Nanofiltrace. Tento proces umožňuje zadržování molekul bez elektrického náboje, které mají hmotnost větší než 200 Dalton/gmol ve filtrační membráně, a je aplikován v chemický průmysl hlavně ke koncentraci organických sloučenin.
Příklady filtrace
Po uvaření těstoviny je oddělíme přes cedník.
Některé každodenní příklady filtrace mohou být:
- Připravte kávu. K přípravě kávy nebo jiných nálevů se látka (čaj, káva atd.) uvádí do kontaktu s vroucí nebo velmi horkou vodou, aby se donutila uvolnit svůj obsah do vody. Pak musí být odděleni, a to směs ve filtru, vyrobeném z látky nebo papíru, který zadrží hrubší částice nálevu (tzv. „vymazání“ kávy) a tekutinu nechá projít.
- Úniky z prasklých potrubí. Voda z prasklého potrubí se může hromadit a prosakovat betonem, ze kterého jsou budovy vyrobeny, změkčovat jeho konzistenci a propracovávat se směrem dolů. gravitace, nebo nahoru kvůli Tlak. V obou případech voda prosakuje cementem a případné částice zanechávají na druhé straně stěny.
- Čističe vody. Vodní filtry po staletí fungovaly na principu prosévání pitné vody, buď pomocí zvláště porézních kamenů (například ve sklenicích nebo sklenicích), nebo pomocí papírů, korků a jiných pevných látek, které slouží k zadržování částic, které s sebou voda přináší. Voda je tak maximálně čistá.
- Těstoviny přecedíme. Když děláme těstoviny nebo špagety, uvaříme je jídlo ve vodě a poté oddělíme přes sítko, což není nic jiného než hrubý filtr. Takto je možné uvařené těstoviny uchovat a horkou vodu vypustit.
Filtrace vody
Filtrace vody je a proces nutné pro zaručení jeho minimální pitnosti, to znamená, že neobsahuje kameny, zeminu, kovy nebo jiné odpadní materiály, které se mohly dostat do našich domovů.
K tomu se používají filtrační zařízení nebo mechanismy instalované v samotném potrubí, které zadržují nečistoty a pevné materiály a umožňují průchod vody přes jejich porézní tělesa. Tento mechanismus nebrání proti mikroorganismy, takže zaručuje pouze první hygienické opatření pro spotřebu vody.
Metody separace směsí
Filtrace je jen jednou z metod separace směsí, tedy jedním z postupů, které máme při separaci dvou a více směsných látek. Další způsoby dělení směsí jsou:
- Dekantace. Jedná se o fyzikální metodu separace, která spočívá v čekání na působení gravitace na pevné látky přítomné v tekutině, což jim umožní usadit se a být mechanicky odstraněny. Může být také použit k oddělení směsi dvou kapalin, které mají různé hustoty, to znamená, že jsou navzájem nemísitelné. V tomto případě se směs obsažená v separačním systému (např. separační nálevce) nechá usadit, kde nejhustší kapalina přechází na dno a nejméně hustá zůstává nahoře, což umožňuje oddělit obě.
- Magnetická separace. Oddělit kovy nebo magnetické částice kapaliny nebo jiné pevné látky, a magnet protože přitahuje pouze kovové částice a zanechává neporušené diamagnetické částice (částice, které se odpuzují magnetické poleto znamená, že nejsou přitahovány magnetickým polem generovaným magnetem).
- Destilace. Jde o postup, který spočívá v oddělení složek kapalné směsi pomocí rozdílu mezi jejich body varu a kondenzaci. Do směsi se tak dodává teplo, dokud složka s nižší teplotou varu nepřejde do plynné fáze. Pak tohle parní zkondenzuje v jiné nádobě a kapalina s nejvyšším bodem varu zůstane v původní nádobě. Tímto způsobem se obě kapaliny oddělí.
- Vypařování. Je to proces podobný destilaci. Umožňuje oddělovat směsi pevných látek v kapalinách. V tomto případě se kapalina, ve které je pevná látka rozpuštěna, odpaří a pevná látka se tak může získat na dně nádoby. Tento proces se používá v solných pláních k oddělení soli, kterou později používáme v jídle (NaCl), z mořské vody.