Filtración

Este artículo es sobre la operación de separación sólido-líquido. Para el concepto matemático, vea filtración (matemáticas). Para el equipo, consulte Filtro (desambiguación). Para la filtración utilizado en vinificación, ver Filtración (vino).

Diagrama de filtración simple: partículas de gran tamaño en la de la alimentación no puede pasar a través de la estructura del enrejado del filtro, mientras que el fluido y las partículas pequeñas pasen, cada vez filtrado.

Filtración es comúnmente el funcionamiento mecánico o físico que se utiliza para la separación de sólidos de fluidos (líquidos o gases) por interposición de un medio a través del cual puede pasar sólo el líquido. El fluido que lo atraviesa se llama filtrado. Sólidos de gran tamaño en el líquido se conservan, pero la separación no es completa; sólidos a ser contaminados con algún líquido y líquido filtrado contiene partículas finas (dependiendo del espesor de filtro y tamaño de poro). Filtración se utiliza también para describir algunos procesos biológicos, especialmente en tratamiento de aguas y tratamiento de aguas residuales en que los componentes no deseados se eliminan por absorción en una película biológica que crecen sobre o en el medio del filtro como en Filtración lenta por arena.

Aplicaciones

• Filtración se utiliza para separar las partículas y el líquido en una suspensión, donde el fluido puede ser un líquido, un gas o un fluidos supercríticos. Dependiendo de la aplicación, ya sea uno o ambos de los componentes pueden ser aislados.

• Filtración, como una operación física es muy importante en la química para la separación de materiales de diferente composición química. A solvente se elige que disuelve uno de los componentes, mientras que no disuelve el otro. Disolviendo la mezcla en el disolvente elegido, un componente entrará la solución y pasar a través del filtro, mientras que el otro se conservará. Esta es una de las técnicas más importantes utilizadas por los químicos para purificar compuestos.

• La filtración es también importante y ampliamente utilizado como una de las operaciones de la unidad de ingeniería química. Puede ser combinado simultáneamente con otras operaciones unitarias de proceso de la corriente de alimentación, como en el biofiltro, que es un filtro combinado y el aparato de digestión biológica.

• Filtración difiere de la criba, donde se produce la separación en una capa perforada simple (una tamiz de). En el tamizado, se retienen las partículas que son demasiado grandes para pasar a través de los orificios del tamiz (véase distribución tamaño de partícula). En la filtración, un entramado de múltiples capas retiene las partículas que son incapaces de seguir los canales tortuosos del filtro. Partículas de gran tamaño pueden formar una capa de pastel sobre el filtro y también pueden bloquear el enrejado de filtro, evitando que la fase líquida atravesando el filtro (cegamiento). Comercialmente, el filtro del término se aplica a membranas donde el enrejado de la separación es tan delgado que la superficie se convierte en la principal zona de separación de partículas, aunque estos productos podrían describirse como tamices.

• Filtración difiere adsorción, donde no es el tamaño físico de partículas que provoca separación pero los efectos de la carga de superficie. Algunos dispositivos de adsorción que contenga carbón de leña activado y resina de intercambio iónico comercialmente se llaman filtros, aunque la filtración no es su función principal.

• Filtración de diferencia de eliminación de magnética contaminantes de fluidos con imanes (por lo general lubricación de aceite, refrigerantes y aceites combustibles), porque no hay ningún medio de filtro. Se venden dispositivos comerciales llamados "filtros magnéticos", pero el nombre refleja su uso, no su modo de operación.

El resto de este artículo se centra principalmente en la filtración de líquidos.

Métodos

Hay muchos diferentes métodos de filtración; todos pretenden alcanzar la separación de las sustancias. Separación se logra por alguna forma de interacción entre la sustancia u objetos a ser eliminado y el filtro. La sustancia que debe pasar a través del filtro debe ser un líquido, es decir, un líquido o gas. Los métodos de filtración varían dependiendo de la localización del objetivo material, es decir, ya sea disueltos en la fase fluida o suspendido como un sólido.

Filtración al vacío (con tubo de goma conectado a la fuente de vacío) para obtener cristales sólidos

Existen varias técnicas de filtración dependiendo del resultado deseado, a saber, la filtración de vacío y caliente.

Filtración caliente método se utiliza principalmente para prevenir la formación de cristales en el embudo de filtro por lo tanto, se calientan los aparatos utilizados para prevenir la rápida disminución de temperatura que a su vez, adversamente afecta el proceso de filtración.

Filtración fría método es el uso del baño de hielo para enfriar rápidamente la solución a ser cristalizado en lugar de dejarlo enfriar lentamente en la temperatura ambiente. Esta técnica resulta en la formación de cristales muy pequeños en comparación con conseguir grandes cristales por enfriamiento de la solución a temperatura ambiente.

Filtración de vacío la técnica es preferida para lotes pequeños de solución para secar rápidamente los pequeños cristales. Este método comprende el uso de Embudo Büchner, papel de filtro de diámetro más pequeño que el embudo, Frasco de Büchnery tubo de goma para conectar a fuente de vacío.

Medios de filtro

Dos tipos principales de medios de filtro se emplean en cualquier laboratorio de química — filtro de superficie, un tamiz sólido que atrapa las partículas sólidas, con o sin la ayuda de papel de filtro (p. ej. Embudo Büchner, Filtro de la correa, Filtro rotativo de vacío de tambor, Filtros de flujo cruzado, Filtro de pantalla) y un filtro de profundidad, una cama de material granular que retiene las partículas sólidas como pasa (p. ej. filtro de arena). El primer tipo permite las partículas sólidas, es decir, el residuo, para ser recogido intacto; el segundo tipo no permite esto. Sin embargo, el segundo tipo es menos propenso a la obstrucción debido a la mayor superficie donde las partículas pueden quedar atrapadas. También, cuando las partículas sólidas son muy finas, es a menudo más barato y más fácil de descartar los gránulos contaminados que to limpiar el tamiz sólido.

Medios de filtro pueden limpiarse enjuagándolo con solventes o detergentes. Alternativamente, en aplicaciones de ingeniería tales como piscina las plantas de tratamiento de agua se puede limpiar por lavado a contracorriente. Limpieza automática filtros de pantalla utilizar el punto de succión retrolavado para limpiar la pantalla sin interrumpir el flujo del sistema.

Lograr el flujo a través del filtro

Fluyen de fluidos a través de un filtro debido a una diferencia de presión, líquido fluye desde el lado de alta presión en el lado de baja presión del filtro, dejando algo de material. El método más sencillo para conseguirlo es por gravedad y puede verse en la cafetera ejemplo. En el laboratorio, presión en forma de aire comprimido en el lado de alimentación (o el vacío en el lado de filtrado) puede ser aplicada para hacer el proceso de filtración más rápido, aunque esto puede llevar a obstrucción o el paso de partículas finas. Alternativamente, el líquido puede fluir a través del filtro por la fuerza ejercida por un bomba, un método comúnmente utilizado en la industria cuando un tiempo de filtración reducido es importante. En este caso, el filtro necesita no ser montado verticalmente.

Ayuda del filtro

Ciertas ayudas del filtro pueden utilizarse para facilitar la filtración. A menudo son incompresibles tierra de diatomeas, o tierra de diatomeas, que se compone principalmente de sílice. También se utilizan son de madera celulosa y otros sólidos porosos inertes como el más barato y más seguro perlita.

Estas ayudas del filtro se pueden utilizar de dos maneras diferentes. Se puede utilizar como una capa filtrante antes de la mezcla se filtra. Esto evitará sólidos de tipo gelatinoso de conectar el medio de filtro y también dar un filtrado claro. También pueden añadirse a la mezcla antes de filtración. Esto aumenta la porosidad de la torta y reduce la resistencia de la torta durante la filtración. En un filtro rotatorio, la ayuda del filtro puede ser aplicada como una capa filtrante; Posteriormente, rodajas finas de esta capa se cortó con la torta.

El uso de ayudas del filtro es generalmente limitado a casos donde se descarta la torta o donde la precipitado puede ser separado químicamente del filtro.

Alternativas

La filtración es un método más eficiente para la separación de mezclas que decantación, pero es mucho más lento. Si cantidades muy pequeñas de solución están involucrados, la mayor parte de la solución puede ser absorvida por el medio filtrante.

Es una alternativa a la filtración centrifugación — en lugar de filtrado de la mezcla de partículas sólidas y líquidas, la mezcla se centrifuga para forzar el sólido (generalmente) más denso en la parte inferior, donde forma a menudo una torta firme. Entonces se puede decantar el líquido por encima. Este método es especialmente útil para separar los sólidos que no filtran bien, como las partículas gelatinosas o finas. Estos sólidos pueden obstruir o pasar a través del filtro, respectivamente.

Ejemplos

Matraz de filtración (matraz de succión, con filtro de vidrio sinterizado que contiene la muestra). Tenga en cuenta el filtrado casi incoloro en el matraz receptor.

Ejemplos de filtración

• El filtro de café para separar el café del recinto.
• HEPA filtros en aire acondicionado para eliminar partículas del aire.
• Filtros de cinta para extraer metales preciosos en Minería.
• Filtro de placa horizontal, también conocido como Luces de Bengala filtro.
• Hornos utilizan filtración para evitar que los elementos del horno de ensuciar con partículas.
• Neumático de transporte sistemas emplean a menudo la filtración para detener o retardar el flujo del material que se transporta, mediante el uso de un baghouse.
• En el laboratorio, un Embudo Büchner es de uso frecuente, con una papel de filtro sirviendo como la barrera porosa.

Un experimento para probar la existencia de organismos microscópicos implica la comparación del agua pasado a través sin esmaltar porcelana y el agua sin filtrar. Cuando salió en envases sellados que el agua filtrada tarda más en ir falta, demostrando que pequeños elementos (tales como bacterias) puede eliminarse por filtración de fluidos.

En riñón, filtración renal es la filtración de sangre En glomérulo, seguida de la reabsorción selectiva de muchas sustancias esenciales para el cuerpo mantener la homeostasis.

Véase también

• Categoría: filtros
• Separación de mezclas
• Microfiltración
• Ultrafiltración
• Nanofiltración
• Ósmosis inversa
• Filtro (el agua)
• Filtración de flujo cruzado

Otras Páginas

• ISO 5775
• Arteritis de celulas gigantes
• Primero lo primero (libro)
• Responsabilidad legal
• Notacion actuarial (seccion rentas vitalicias)
• Senora C. J. Walker (categoria de Denver)
• Discolisis
• Gris verde azulado
• Rufus (personaje biblico)
• (Pelicula de 1946) de mujer a mujer
• Jerramy Stevens
• Livewire (redes)