Определение фильтрации
Фильтрация – это разделение веществ на основе их различных физических и химических свойств. Как правило, мы думаем об этом как об удалении твердых частиц из смеси, содержащей как твердые вещества, так и жидкости. В этом процессе мы называем собранный твердый материал остатком, а жидкий материал – фильтратом. Обычно используется инструмент, который содержит поры в некоторой форме, что позволяет жидкой части, но не твердой части, проходить через нее. Для фильтрации используются различные материалы, в том числе бумага, песок и ткань. Фильтрация также происходит естественным образом в нашем организме, например, в почках, где кровь фильтруется в процессе, называемом клубочковой фильтрацией.
Типы фильтрации
Существует много разных способов фильтрации вещества, и ниже приведены лишь некоторые из них, которые мы можем использовать при разделении веществ.
Вакуумная фильтрация
В вакуумной фильтрации вакуумный насос используется для быстрой подачи жидкости через фильтр. Воронки Хирша и воронки Бюхнера, которые представляют собой воронки одного и того же типа двух разных размеров, используются вместе с фильтровальной бумагой. Воронки имеют пластину с отверстиями, как мы видим ниже, и они обычно используются, когда фильтруемое вещество имеет небольшой объем.
Гравитационная фильтрация
Здесь смесь выливается из верхней точки в нижнюю. Обычно это делается с помощью простой фильтрации с использованием фильтровальной бумаги в стеклянной воронке, где нерастворимые твердые частицы захватываются фильтровальной бумагой, а жидкость проходит сквозь гравитационное притяжение. В зависимости от объема имеющегося вещества могут использоваться конусы фильтра, рифленые фильтры или фильтрующие трубки.
Холодная фильтрация
Холодная фильтрация использует очень низкие температуры, часто используя ледяную баню. Некоторые вещества, такие как частицы жирных кислот, становятся суспендированными в смеси по мере их охлаждения, что позволяет нам легче их отфильтровывать.
Горячая фильтрация
Это часто используется для кристаллических соединений, которые содержат примеси. Способ фильтрации – расплавление кристаллического соединения, удаление примесей, поскольку вещество еще находится в жидкой форме, и, наконец, перекристаллизация уже чистого вещества. Часто рекомендуется, чтобы аппарат, используемый в этой фильтрации, нагревался так, чтобы фильтрованное вещество не кристаллизовалось в воронке и не блокировало поток.
Многослойная фильтрация
Это может относиться к нескольким слоям различного материала, включая песок, гравий или древесный уголь, где разные слои содержат частицы разных размеров этого материала. При таком типе фильтрации смесь жидких и нерастворимых твердых частиц выливается на слои, и твердые частицы захватываются по всему, что приводит к фильтрации жидкости.
Функции фильтрации
Фильтрация имеет много различных применений, таких как очистка воды, например речной воды, от примесей. Его также можно использовать для стерилизации без использования тепла, если поры фильтра достаточно малы для улавливания микроорганизмов. Имейте в виду, что этот процесс не убьет микроорганизмы, поскольку он не использует тепло.
- диффузия – Произвольное распространение частиц из области, где они находятся в более высокой концентрации, в другую, где они находятся в более низкой концентрации.
- осмос – движение растворитель через частично проницаемую мембрану из области, где она находится в более высокой концентрации, где она находится в более низкой концентрации.
- вязкость – Степень сопротивления жидкости.
викторина
1. Мы называем жидкость, из которой отфильтрованы твердые вещества, как:A. ФильтрB. ФильтратC. остатокD. раструб
Ответ на вопрос № 1
В верно. После прохождения через фильтр извлеченная жидкость называется фильтратом.
2. Что из следующего должно включать центробежную фильтрацию?A. Высокие температурыB. Низкие температурыC. вращениеD. Уголь
Ответ на вопрос № 2
С верно. Центрифугирование – это процесс, основанный на вращении отдельных веществ в зависимости от их плотности.
3. Где происходит клубочковая фильтрация в организме человека?A. почкиB. Глаза C. Сердце D. желудок
Ответ на вопрос № 3
верно. Клубочковая фильтрация происходит в почках и имеет важное значение для устранения отходов в организме.