Фільтрування

Для відділення твердої фази від рідкої в лабораторії користуються рядом прийомів. У простому випадку твердий осад можна відокремити від рідкої фази шляхом декантації, тобто простого зливання рідини. Якщо осад володіє колоїдальне властивостями або якщо не обходимо відокремити дуже малу кількість осаду, застосовують центрифугування. Однак найбільше значення в лабораторній практиці має фільтрування.

Фільтрування при звичайному тиску

У звичайну скляну воронку вставляють фільтр з фільтрувального паперу. Для збільшення швидкості фільтрування слід проводити його так, щоб бульбашки повітря не проникали під фільтра в відводять трубку лійки.

Складений фільтр повинен щільно прилягати до стінок воронки; при етом в тому місці, де потрійний шар паперу стикається з одношаровою частиною фільтра, виходять капілярні канали. З'єднання етіх шарів можна здійснити двома шляхами.

1. Круглий фільтр складають вдвоє (рис. 91, а), верхню половину надрізають уздовж окресленої лінії і отримують язичок раз мером 6х15 мм (рис. 91,6). Етот язичок відгинають назовні, потім фільтр складають у чотири рази (рис, 91, в), а язічком закривають капілярний канал (рис, 91, г).

2. За другим способом фільтр складають вдвоє і один з кутів зрізають (рис. 91,6). Потім складений фільтр вкладають у воронку так, щоб місце зрізу знаходилося близько стінки воронки (рис. 91, е).

^ /? -?

Рис. 91- Складання паперового фільтра.

Фільтр слід підбирати такої величини, щоб між краєм воронки і краєм вкладеного в воронку фільтру залишався вільний простір шириною в 0,5-1,0 см. Фільтр ніде не повинен виступають над краєм воронки. Вкладений у воронку фільтр змочують фільтрованої рідиною, а в разі фільтрування органічних розчинів-чистимо розчинником. Під час фільтрування не слід наливати багато рідини, її рівень у воронці повинен бути нижче краю паперу.

Фільтрування значно прискорюється при користуванні складчастими (плоєнім) фільтрами. ці фільтри легко виготовити з фільтрувального паперу (рис. 92). Круглий Фільтр складають вдвоє, а потім в 4 рази; край 2, 1 накладають на лінію 2, 4 і таким же чином край 2, 3 накладають на лінію -2, 4 (мал. 92, а)

Рис. 92. Складання паперового плоєного фільтра. Рис. 93. Приспособление для промивання осадка на фільтра з автоматичною подачею рідини.

Утворюються нові згини 2,5 і 2,6. Краю 2,3 і 2,1 по черзі накладають відповідно на лінії 2,5 і 2,6, згинають і отримують нові згини 2,7 і 2,8 (рис. 92,6). Таким же способом отримують згини 2,10 і 2,9 (рис. 92, е). Потім лінії згину складають у відповідні складки (рис. 92, г) і після розгортання отримують рівний складчастий фільтр (рис. 92,5).

На рис. 93 представлена ​​схема простого пристосування для фільтрування з авто маті чеський подачею рідини в воронку.

У тих випадках, коли під час фільтрування рідина не обходимо оберегти від дії вологи, застосовують спеціальні воронки (рис. 94), які можна закривати пробками з вставленими в них хлоркальцієвими трубками.

Для фільтрування при низьких температурах застосовують спеціальні воронки, зображені на рис. 95. На рис. 95, а зображена воронка, вставлена ​​в охолоджуючу баню, а на рис. 95,6-воронка з постійною подачею охолоджувальної рідини (вода, розсіл).

Рис. 94. Воронка для фільтрування із захистом від вологи і вуглекислого газу.

Рис. 95. Воронки для фільтрування при охолодженні.

Рис. 96. Колба для відсмоктуванням з пришліфованою дном.

Фільтрування під зменшеним тиском

Для фільтрування у вакуумі можна застосовувати звичайні воронки з вставленими в них круглий сітчастими фарфоровими пластинками або пористих скляними пластинками. Однак найбільш простими і найбільш зручними є сітчасті порцелянові або скляні лійки-так називані лійки Бюхнера (див. рис. 58, а, б, стор 80).

Прилад для відсмоктування складається з воронки і спеціальної колби, яку приєднують до водоструйного або масляного насосу або до центральної вакуум-лінії.

Воронку вставляють у колбу на гумовій пробці, або на короткому шматку щільної гумової трубки, або на гумовій платівці з отвором для воронки; коркові пробки застосовувати не рекомендується через їх пористості.

Колби для відсмоктування з'єднують з насосом за допомогою товстостінних гумових трубок. Між колбою і водоструминним насосом зазвичай встановлюють запобіжну склянку-просту промивну склянку, колбу для відсмоктування, склянку Вульфа (або склянку Тищенко), захищаючу від попадання води в прилад.

Перед фільтруванням на дно воронки кладуть кружок фільтрувального паперу з діаметром трохи меншим, ніж діаметр дна воронки, і змочують його фільтрованої рідиною; після цього включають насос з тим, щоб присмоктатися фільтр до дна воронки. Фільтр повинен прикривати всі отвори сита. Практично найбільш зручні лійки з пористої скляним дном (див. рис. 60, стр. 80); у випадках, коли відсмоктують рідину руйнує папір, вони незамінні.

Для відсмоктування під зменшеним тиском дуже зручна кілька модифікована колба для відсмоктування (рис, 96). У звичайної колби для відсмоктування ємністю 0,5-1,0 л обрізають дно, шліфують нижній край і пришліфовують до нього скляну пластинку. Добре виконаний шліф забезпечує необхідну герметичність навіть без змащення. Така колба дає можливість збирати фільтрат в будь-яку посудину, в який ставиться прилад. Цей спосіб фільтрування дозволяє уникнути втрат речовини, пов'язаних з переливанням рідини з однієї судини в іншій. Особливо зручна така колба при роботі з малими кількостями рідини. Для цієї же меті служить і прилад, зображений на рис. 97. Колбу для відсмоктування замінюють циліндричним посудиною з пришліфованою кришкою (рис. 97, а), в середині якої є отвір для воронки.

Рис. 97. Спеціальні прибори для фільтрування під вакуумом.

Якщо при фільтруванні потрібно зберегти тільки фільтрат, застосовують спеціальні фільтри, що складаються зі скляної трубки, кінець якої закривають пористою пластинкою (ріс.97, 6). Трубку занурюють в рідину і з'єднують з колбою або пробіркою для відсмоктування, а ту в свою чергу-з вакуум-насосом. Фільтрат через пластинку всмоктується в трубку і стікає в колбу (або пробірку для відсмоктування).