Mēs izskaidrojam, kas ir filtrēšana un kādi veidi pastāv. Arī daži maisījumu atdalīšanas piemēri un metodes.
Kas ir filtrēšana?
Filtrēšana ir pazīstama kā atdalīšanas paņēmiens ciets iekšā apturēšana šķidruma ietvarosšķidrums vai gāze), izmantojot filtru, kas sastāv no poraina materiāla, ko sauc par sietu, filtru vai sietu. Šis filtrs aiztur lielākās cietās vielas un ļauj šķidrumam izplūst kopā ar daļiņas mazizmēra.
Tādējādi filtrēšanas process ir ļoti līdzīgs filtrēšanas procesam izsijāti, izņemot to, ka pēdējo izmanto, lai atdalītu dažāda biezuma vai izmēra cietos materiālus. Filtrēšana ir viena no visbiežāk izmantotajām maisījumu atdalīšanas metodēm ikdienas dzīvē cilvēks. Tā ir arī metode, ko plaši izmanto dažādos veidos nozaresTāpēc ir dažādas mehāniskās ierīces, kas to spēj veikt ar dažādu precizitātes diapazonu.
Parasti mēs runājam par noplūdēm ikdienas dzīvē, kad mēs runājam par pārmērībām mitrums kas mīkstina cementu un citus būvmateriālus, ļaujot ūdenim ieplūst sienu, griestu porās un augsnes, tos izlaužot un sabojājot. Tādā gadījumā tas ir Ūdens tas, kas filtrējas cauri cementam, un sarunvalodā mēdz teikt "sienās vai griestos ir noplūdes".
Filtrēšanas veidi
Filtrēšanas procesā to, kas paliek filtrā, sauc par “atlikumu”, un to, kas iet caur to, sauc par “filtrātu”. Filtra materiāls, kas veido filtru, ir būtisks, lai nodrošinātu, ka filtrēšana konkrētiem nolūkiem darbojas pareizi. Par filtru tiek izmantoti dažāda veida poraini materiāli, piemēram, audums, porainas vai perforētas cietas vielas, polimēru šķiedras. No otras puses, atkarībā no izmantotā filtra materiāla poru lieluma, filtrēšanas procesu var iedalīt dažādos veidos:
- Parasta filtrēšana. Tas ir process, ko veic ar membrānām vai sietiem, kuru poras ir vienādas vai lielākas par vienu milimetru (mm).
- Mikrofiltrācija. Tas ir filtrēšanas veids, ko veic ar sietiem, kuru poras ir no 0,1 līdz 10 mikroniem (1 mm = 1000 mikroni).
- Ultrafiltrācija. Tas ir filtrēšanas process, kas saglabā molekulas kuru svars pārsniedz 103 daltonus/gmol, ļaujot atdalīties olbaltumvielas vai dezinficēt ūdeni ar baktērijas. Tādējādi šāda veida filtrēšana ļauj filtrēt daļiņas ar diametru līdz 0,01 mikronam.
- Nanofiltrācija. Šis process ļauj filtrēšanas membrānā saglabāt molekulas bez elektriskā lādiņa, kuru svars ir lielāks par 200 daltoniem/gmol, un tiek izmantots ķīmiskā rūpniecība galvenokārt organisko savienojumu koncentrēšanai.
Filtrēšanas piemēri
Beidzot vārīt makaronus, tos atdala caur sietiņu.
Daži ikdienas filtrēšanas piemēri var būt:
- Pagatavo kafiju. Lai pagatavotu kafiju vai citus uzlējumus, viela (tēja, kafija u.c.) nonāk saskarē ar verdošu vai ļoti karstu ūdeni, lai piespiestu to izdalīt ūdenī. Tad tie ir jāatdala, un šim nolūkam maisījums filtrā, kas izgatavots no auduma vai papīra, kas aiztur rupjākās uzlējuma daļiņas (tā saucamā kafijas "izdzēšana") un šķidrumam ļauj iziet cauri.
- Noplūdes no plīsušām caurulēm. Ūdens no plīsušas caurules var uzkrāties un izsūkties cauri betonam, no kura tiek veidotas ēkas, mīkstinot tā konsistenci un virzoties uz leju cauri betona darbam. smagums, vai uz augšu sakarā ar Spiediens. Abos gadījumos ūdens sūcas cauri cementam, atstājot visas daļiņas sienas otrā pusē.
- Ūdens attīrītāji. Ūdens filtri gadsimtiem ilgi ir darbojušies, sijājot dzeramo ūdeni, izmantojot īpaši porainus akmeņus (piemēram, burkās vai burkās), vai izmantojot papīru, korķus un citas cietas vielas, kas palīdz aizturēt daļiņas, ko ūdens nes sev līdzi. Tādā veidā ūdens ir pēc iespējas tīrāks.
- Izkāš makaronus. Kad mēs gatavojam makaronus vai spageti, mēs vārām ēdiens ūdenī un tad atdalām caur sietiņu, kas nav nekas vairāk kā rupjš filtrs. Tādējādi ir iespējams paturēt vārītos makaronus un izmest karsto ūdeni.
Ūdens filtrēšana
Ūdens filtrēšana ir a process nepieciešams, lai garantētu tā minimālo dzeramību, tas ir, tas nesatur akmeņus, zemi, metāli vai citi atkritumi, kas, iespējams, ir nonākuši mūsu mājās.
Šim nolūkam tiek izmantotas pašā caurulē uzstādītas filtrēšanas ierīces vai mehānismi, kas aiztur netīrumus un cietos materiālus, ļaujot ūdenim iziet cauri to porainajiem korpusiem. Šis mehānisms nenovērš pret mikroorganismiem, tāpēc tas garantē tikai pirmo sanitāro pasākumu ūdens patēriņam.
Maisījumu atdalīšanas metodes
Filtrēšana ir tikai viena no maisījumu atdalīšanas metodēm, tas ir, viena no procedūrām, kas mums ir, atdalot divas vai vairākas sajauktas vielas. Citas maisījumu atdalīšanas metodes ir:
- Dekantēšana. Tā ir fiziska atdalīšanas metode, kas sastāv no gaidīšanas, līdz gravitācija iedarbosies uz šķidrumā esošajām cietajām vielām, ļaujot tām nosēsties un tikt mehāniski noņemtām. To var izmantot arī divu dažādu šķidrumu maisījuma atdalīšanai blīvumi, tas ir, tie ir nesajaucami viens ar otru. Šajā gadījumā maisījumam, kas atrodas atdalīšanas sistēmā (piemēram, dalāmpiltuvē), ļauj nosēsties, kur blīvākais šķidrums nonāk apakšā, bet vismazāk blīvs paliek augšpusē, ļaujot atdalīt abus.
- Magnētiskā atdalīšana. Atdalīt metāli vai šķidruma vai citas cietas vielas magnētiskās daļiņas, a magnēts jo tas piesaistīs tikai metāla daļiņas un atstās neskartas diamagnētiskās daļiņas (daļiņas, kas atgrūž magnētiskie lauki, tas ir, tos nepievelk magnēta radītais magnētiskais lauks).
- Destilācija. Tā ir procedūra, kas sastāv no šķidrā maisījuma sastāvdaļu atdalīšanas, izmantojot atšķirību starp tām viršanas punkti un kondensāts. Tādējādi maisījumam tiek piegādāts siltums, līdz komponents ar zemāku viršanas temperatūru pāriet tvaika fāzē. Tad šis tvaiks tas kondensējas citā traukā, un šķidrums ar augstāko viršanas temperatūru paliek oriģinālajā traukā. Tādā veidā tiek atdalīti abi šķidrumi.
- Iztvaikošana. Tas ir destilācijai līdzīgs process. Tas ļauj atdalīt cieto vielu maisījumus šķidrumos. Šajā gadījumā šķidrums, kurā ir izšķīdināta cietā viela, tiek iztvaicēts, un tādējādi cieto vielu var atgūt tvertnes apakšā. Šo procesu izmanto sāls līdzenumos, lai no jūras ūdens atdalītu sāli, ko vēlāk lietojam ēdienreizēs (NaCl).