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Die Filtration ist der physikalisch-chemische Prozess, der zur physikalischen Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten (Flüssigkeiten oder Gasen) durch die Verwendung eines als Filter bezeichneten Mediums verwendet wird. Die Anforderungen, die erfüllt werden müssen, um die Filtration durchzuführen, sind die folgenden:
- die Existenz der sogenannten „ Nahrung “, die die Suspension von Partikeln in einer Flüssigkeit ist, die flüssig oder gasförmig sein kann.
- Der Filter , bei dem es sich um eine poröse Oberfläche handelt, die je nach Dicke ihrer Poren den Durchgang von Partikeln einer vorbestimmten Größe verhindert, die größer als das Kaliber der Poren ist.
- Gefiltertes Material oder einfach Filtrat, das ist der Teil der Trennung, der den Filter passiert. Die Filtration ist oft unvollkommen, daher ist es üblich, dass einige Partikel in das Filtrat entweichen.
- Kraft , die notwendig ist, damit die Lebensmittel den Filter passieren. Es kann die Schwerkraft sein, die eine Flüssigkeit nach unten zieht; Druck, der die Mischung durch den Filter drückt; oder eine Saugkraft , die das Fluid durch den Filter zwingt.
Das Sieben wird oft als eine Art des Filterns angesehen, da beide nach dem gleichen Prinzip arbeiten. Tatsächlich ist ein Sieb ein Filter mit größeren Poren.
Filtrationsarten
- Filtration im Allgemeinen . Es ist die grundlegende Art der Filtration, die die Schwerkraft nutzt, um Lebensmittel durch den Filter zu bewegen. Ein Beispiel für diese Art der Filtration wäre die traditionelle Zubereitung von Kaffee.
- Vakuumfiltration . Es ist eine Art der Filtration, bei der ein Büchnerkolben und ein Schlauch verwendet werden, der ein Vakuum erzeugt, um die Lebensmittel durch den Filter zu saugen. Normalerweise wird diese Vakuumfiltrationsanordnung auch durch die Schwerkraft unterstützt. Eine andere Art der Vakuumfiltration verwendet eine Pumpe, um einen Druckunterschied zwischen den beiden Seiten des Filters zu erzeugen.
- Kältefiltration . Diese Filtration ermöglicht das Sammeln von gelösten Partikeln. Bei diesem Verfahren kristallisiert der Feststoff durch Abschrecken aus, so dass er auf dem Filter gesammelt werden kann. Im Labor funktioniert es oft, die Lösung vor der Filtration in einem Eisbad abzukühlen.
- Heißfiltration . Anders als bei der Kaltfiltration geht es auch hier darum, die Bildung von Kristallen zu minimieren. Das Erhitzen von Zufuhr, Filter und Trichter hilft, das Wachstum von Kristallen zu verhindern, die den Filter verstopfen könnten, oder die Bildung unerwünschter Kristalle im Filtrat.
Filtrationsalternativen
Die Filtration ist nicht die einzige Methode zur Trennung von Gemischen, da sie auch durch Dekantieren und Zentrifugieren erfolgen kann .
Beim Absetzen wird ein Gemisch aufgrund seiner Eigenschaften wie Dichte und Mischbarkeit getrennt. Ein Vorteil des Absetzens besteht darin, dass kein Material an das Filtermedium verloren geht. Aber das Dekantieren funktioniert nicht bei allen Mischungen.
Die Zentrifugation nutzt die Zentrifugalkraft, um die Komponenten der Mischung basierend auf Größe, Dichte und Viskosität zu trennen. Nach dem Zentrifugieren bilden die Feststoffe einen festen Kuchen. Das Dekantieren der Flüssigkeit führt zu einem geringeren Flüssigkeits- oder Feststoffverlust nach dem Zentrifugieren.
Quellen
Helmenstine, A. (2020). Was ist Filtration? Definition und Prozesse. Abgerufen am 5. April 2021 von https://sciencenotes.org/what-is-filtration-definition-and-processes/