Definición de filtración y procesos asociados

temperatura y presión estándar (STP) en química

La filtración es el proceso físico-químico que se utiliza para la separación física de sólidos y fluidos (líquidos o gases), mediante el uso de un medio denominado filtro. Los requisitos que se debe dar para llevar a cabo la filtración, son los siguientes:

  • la existencia del denominado “alimento”, que es la suspensión de partículas en un fluido, que puede ser líquido o gaseoso.
  • El filtro, que es una superficie porosa que según el grosor de sus poros impedirá el paso de unas partículas de tamaño predeterminado, superior al calibre de dichos poros.
  • Material filtrado, o simplemente filtrado, que es la parte de la separación que pasa por el filtro. La filtración es a menudo imperfecta, por lo que es común que algunas partículas se escapen al filtrado.
  • Fuerza, que es necesaria para que pase el alimento a través del filtro. Puede ser la gravedad, que arrastra un fluido hacia abajo; la presión, que empuja la mezcla a través del filtro; o una fuerza de succión que haga pasar el fluido a través del filtro.

Muchas veces al tamizado se le considera un tipo de filtrado, ya que ambos funcionan bajo el mismo tipo de principio. De hecho, un tamiz es un filtro de poros más anchos.

Tipos de filtración

  • Filtración en general. Es el tipo básico de filtración que usa la gravedad para pasar el alimento a través del filtro. Un ejemplo de este tipo de filtración sería la preparación tradicional del café.
  • Filtración por vacío. Es un tipo de filtración que emplea un matraz Büchner y una manguera que genera un vacío para succionar el alimento a través del filtro. Por lo general, esta configuración de filtración al vacío también recibe ayuda de la gravedad. Otro tipo de filtración al vacío utiliza una bomba para generar una diferencia de presión entre ambos lados del filtro.
  • Filtración en frío. Esta filtración permite la recolección de partículas disueltas. En este método, el enfriamiento rápido cristaliza el sólido para que pueda recogerse en el filtro. En el laboratorio, al enfriar la solución en un baño de hielo antes de la filtración a menudo funciona.
  • Filtración en caliente. Al contrario que lo que sucede en la filtración en frío, en este caso también se busca minimizar la formación de cristales. Calentar la alimentación, el filtro y el embudo ayuda a prevenir el crecimiento de cristales que podrían obstruir el filtro o la formación de cristales no deseados en el filtrado.

Alternativas a la filtración

La filtración no es el único método utilizado para separar mezclas, pues también se puede hacer mediante la decantación y la centrifugación.

En la decantación, una mezcla se separa en función de las propiedades de la misma, como son la densidad y la miscibilidad.  Una ventaja de la decantación es que no se pierde material en el medio filtrante. Pero la decantación no funciona para todas las mezclas.

La centrifugación utiliza la fuerza centrífuga para separar los componentes de la mezcla según el tamaño, la densidad y la viscosidad. Después de la centrifugación, los sólidos forman una torta firme. Decantar el líquido da como resultado una menor pérdida de líquido o sólido después de la centrifugación.

Fuentes

Helmenstine, A. (2020). What Is Filtration? Definition and Processes. Retrieved 5 April 2021, from https://sciencenotes.org/what-is-filtration-definition-and-processes/