Elmagyarázzuk, mi az a szűrés, és milyen típusok léteznek. Néhány példa és módszer a keverékek szétválasztására.
Mi az a szűrés?
A szűrést elválasztási technikaként ismerik szilárd ban ben felfüggesztés folyadékon belülfolyékony vagy gáz), porózus anyagból álló szűrőközeg segítségével, amelyet szitának, szűrőnek vagy szitának neveznek. Ez a szűrő visszatartja a nagyobb szilárd anyagokat, és lehetővé teszi a folyadék áthaladását a részecskék alulméretezett.
A szűrési folyamat tehát nagyon hasonló a rostált, kivéve, hogy ez utóbbi a különböző vastagságú vagy méretű szilárd anyagok elkülönítésére szolgál. A szűrés az egyik leggyakrabban használt módszer a keverékek szétválasztására a mindennapi életben emberi lény. Ez egy olyan módszer is, amelyet széles körben alkalmaznak különböző típusú iparágakEzért különféle mechanikai eszközök állnak rendelkezésre, amelyek változatos pontossággal képesek ezt végrehajtani.
Általában a mindennapi életben előforduló szivárgásokról beszélünk, amikor a túlzásokra hivatkozunk páratartalom amelyek lágyítják a cementet és más építőanyagokat, lehetővé téve a víz beáramlását a falak, mennyezetek és a pórusokba talajok, áttörve és rontva őket. Ebben az esetben ez a Víz amelyik átszűrődik a cementen, és a köznyelvben gyakran mondják, hogy "szivárgások vannak a falakon vagy a mennyezeten".
Szűrés típusai
A szűrés során azt, ami a szűrőben marad, „maradéknak”, ami áthalad rajta, azt „szűrletnek” nevezzük. A szűrőt alkotó szűrőanyag elengedhetetlen annak biztosításához, hogy a szűrés meghatározott célokra megfelelően működjön. Különféle típusú porózus anyagokat használnak szűrőanyagként, pl. szövet, porózus vagy perforált szilárd anyagok, polimer szálak. Másrészt a használt szűrőanyag pórusainak méretétől függően a szűrési folyamat különböző típusokba sorolható:
- Szokásos szűrés. Ez az a folyamat, amelyet olyan membránokkal vagy szitákkal hajtanak végre, amelyek pórusai egy milliméter (mm) vagy annál nagyobbak.
- Mikroszűrés. Ez az a típusú szűrés, amelyet 0,1 és 10 mikron (1 mm = 1000 mikron) közötti pórusméretű szitákkal végeznek.
- Ultraszűrés. Ez a szűrési folyamat, amely megtartja molekulák amelynek tömege meghaladja a 103 Dalton/gmol értéket, lehetővé téve a szétválást fehérje vagy fertőtlenítse a vizet azzal baktériumok. Így az ilyen típusú szűrés lehetővé teszi a 0,01 mikron átmérőjű részecskék szűrését.
- Nanoszűrés. Ez az eljárás lehetővé teszi a 200 Dalton/gmol-nál nagyobb tömegű molekulák elektromos töltés nélküli megtartását a szűrőmembránban, és alkalmazzák vegyipar főleg szerves vegyületek koncentrálására.
Példák a szűrésre
A tésztafőzés végén szűrőn szétválasztjuk.
Néhány példa a mindennapi szűrésre:
- Készítsen kávét. Kávé vagy más forrázat készítéséhez az anyagot (teát, kávét stb.) forrásban lévő vagy nagyon forró vízzel érintkeztetjük, hogy a tartalmát a vízbe engedje. Ezután el kell különíteni őket, és ehhez a keverék szövetből vagy papírból készült szűrőben, amely megtartja az infúzió durvább részecskéit (a kávé ún. "letörlése"), és átengedik a folyadékot.
- Szivárgás törött csövekből. A törött csőből származó víz felhalmozódhat és átszivároghat a betonon, amelyből az épületek készülnek, így lágyul a konzisztenciája, és lefelé haladhat a gravitáció, illetve miatt felfelé Nyomás. Mindkét esetben a víz átszivárog a cementen, és minden részecskét a fal másik oldalán hagy.
- Víztisztítók. A vízszűrők évszázadok óta az ivóvíz szitálásával működnek, vagy különösen porózus kövek segítségével (például tégelyekben vagy tégelyekben), vagy papírok, dugók és egyéb szilárd anyagok segítségével, amelyek a víz által magával hozott részecskék visszatartására szolgálnak. Ily módon a víz a lehető legtisztább lesz.
- A tésztát leszűrjük. Amikor tésztát vagy spagettit készítünk, felforraljuk a étel vízben, majd egy szűrőn keresztül szétválasztjuk, ami nem más, mint egy durva szűrő. Így lehetséges a főtt tészta megtartása és a forró víz kiöntése.
Vízszűrés
A vízszűrés a folyamat minimális ihatóképességének garantálásához szükséges, azaz nem tartalmaz köveket, földet, fémek vagy más hulladék anyagok, amelyek behúzódhattak otthonunkba.
Ehhez a csőbe beépített szűrőberendezéseket vagy mechanizmusokat használnak, amelyek megtartják a szennyeződéseket és a szilárd anyagokat, lehetővé téve a víz áthaladását porózus testükön. Ez a mechanizmus nem akadályozza meg mikroorganizmusok, így csak a vízfogyasztás első egészségügyi intézkedését garantálja.
Keverékelválasztási módszerek
A szűrés csak az egyik módja a keverékek szétválasztásának, vagyis egyike azon eljárásoknak, amelyeket két vagy több kevert anyag szétválasztásakor alkalmazunk. A keverékek szétválasztásának további módjai a következők:
- Dekantálás. Ez egy fizikai elválasztási módszer, amely abból áll, hogy megvárják, amíg a gravitáció a folyadékban lévő szilárd anyagokra hat, lehetővé téve azok leülepedését és mechanikus eltávolítását. Két különböző folyadék keverékének elválasztására is használható sűrűségek, vagyis nem keverednek egymással. Ebben az esetben az elválasztó rendszerben (például választótölcsérben) lévő keveréket hagyjuk leülepedni, ahol a legsűrűbb folyadék az aljára, a legkevésbé sűrű pedig felül marad, lehetővé téve mindkettő szétválasztását.
- Mágneses elválasztás. Elválasztani fémek vagy folyadék vagy más szilárd anyag mágneses részecskéi, a mágnes mivel csak fémrészecskéket vonz magához, és érintetlenül hagyja a diamágneses részecskéket (olyan részecskéket, amelyek taszítják mágneses mezők, vagyis nem vonzza őket a mágnes által keltett mágneses tér).
- Lepárlás. Ez egy olyan eljárás, amely egy folyékony keverék komponenseinek elválasztásából áll a köztük lévő különbség felhasználásával forráspontok és páralecsapódás. Így a keveréket hővel látják el, amíg az alacsonyabb forráspontú komponens gőzfázisba nem megy. Akkor ezt gőz egy másik edényben lecsapódik, és a legmagasabb forráspontú folyadék az eredeti edényben marad. Ily módon mindkét folyadék elválik.
- Párolgás. Ez a desztillációhoz hasonló eljárás. Lehetővé teszi a szilárd anyagok folyadékokban lévő keverékeinek szétválasztását. Ebben az esetben a folyadék, amelyben a szilárd anyagot feloldották, elpárolog, és így a szilárd anyag visszanyerhető a tartály alján. Ezt az eljárást a sós síkságon alkalmazzák a később étkezéseink során felhasznált só (NaCl) elválasztására a tengervízből.