Фильтрование

Суть фильтрования состоит в том, что жидкость с находящи­мися в ней частицами твердого вещества пропускают через по­ристую перегородку (фильтр). Поры фильтра столь малы, что жидкость (фильтрат) через них проходит, а частицы твердого ве­щества задерживаются. Таким образом, осадок собирается на фильтре, а жидкость – в сосуде (рис. 1.26). Фильтры могут быть бумажными (складываются из фильтровальной бумаги), стеклян­ными или фарфоровыми (пористая стеклянная или фарфоровая пластина), сыпучими (слой хорошо очищенного кварцевого пес­ка), тканевыми или из стекловаты (или обычной ваты) и др.

В зависимости от целей разделения жидкости и осадка при­меняют различные фильтры. Общее требование – материал филь­тра не должен реагировать с жидкостью или осадком.

Один из широко распространенных материалов для фильт­ров – фильтровальная бумага. Она отличается от обычной бума­ги тем, что не проклеена, более чистая и волокнистая. Фильтровальную бумагу зара­нее можно нарезать кругами различного диа­метра. Плотность (пористость) фильтроваль­ной бумаги определяется по цвету бумаж­ной ленты, которой оклеена пачка готовых фильтров:

• черная (розовая) лента – быстрофильтрующие (с большими порами) фильтры;

• белая лента – фильтры со средним размером пор;

• синяя лента – плотные фильтры, предназначенные для фильтрования мелко­зернистых осадков.

Собираемая жидкость (фильтрат) мо­жет после фильтрования остаться мутной. В этом случае ее следует профильтровать повторно, используя фильтр с более мел­кими порами.

Простой фильтр обычно употребляют в случаях, когда отделяют крупнокристалли­ческий осадок. Для приготовления такого фильтра бумагу складывают вчетверо, как пока­зано на рис. 1.27, затем обрезают и вкладывают в воронку.

Складчатый (плоёный) фильтр (рис. 1.28) об­ладает большей площадью поверхности, поэтому фильтрование на нем идет быстрее.

При фильтровании воронку с фильтром закрепляют в кольце штатива. Перед началом процесса фильтр смачивают чистым растворителем (водой). Край фильтра не должен доходить до края воронки примерно на 0,5 см. Фильтрование ускоряется, если в стебле воронки находится жидкость.

Если фильтрование следует провести быстро, в приемнике создают пониженное давление. В качестве приемника можно ис­пользовать колбу Бунзена (рис. 1.29, в), двугорлую круглодонную колбу, дополненную специальным переходом (рис. 1,29, а), пробирку Вюрца (рис. 1.29, б). Сосуд-приемник должен быть толстостенным или круглодонным. В целях обеспечения безопасности приемник помещают в специальный чехол из металлической сетки.

Установка для фильтрования при пониженном давлении, изображенная на рис. 1.29, в., состоит из фарфоровой воронки Бюхнера (1), колбы Бунзена (2), предохранительной склянки (на рисунке не показана) и вакуумного насоса (3).

В фарфоровую воронку Бюхнера 1 помещают два круглых бумажных фильтра, смачивают их водой и проверяют, хорошо ли они прилегают к стенкам воронки. Если фильтры прилегают хо­рошо, то при включенном насосе звук ровный, если плохо, то звук неровный, свистящий. Края неплотно прилегающего филь­тра прижимают пальцем. После этого, не выключая насоса 3, в воронку наливают до 1/2 ее высоты фильтрующуюся жидкость. В приемнике 2 создается разреженное давление, и фильтрат прохо­дит в приемник. Жидкость добавляют по мере ее расходования.

Осадок можно отмыть от жидкости, в которой он находился, непосредственно на фильтре. Для этого, не дожидаясь полного окончания фильтрования, на осадок наливают промывную жид­кость, взмучивают его и жидкость отсасывают.При необходимо­сти процедуру промывания повторяют.