Фильтрование при обычном давлении
Фильтрование без применения избыточного давления над фильтром или разрежения под фильтром применяется преимущественно с целью получения прозрачного фильтра и реже — для сбора осадка. При использовании фильтровальной бумаги рекомендуется брать складчатый фильтр, обладающий большей полезной площадью. Уровень фильтруемой жидкости не должен доходить до края фильтра. По мере понижения уровня следует доливать новые порции суспензии: при уменьшении высоты столба жидкости в 2 раза скорость фильтрования снижается в 8 раз. При фильтровании больших объемов жидкостей постоянное наблюдение за процессом утомительно. Предложено много систем для автоматического доливания жидкости на фильтр, однако целесообразнее применять «обратное» фильтрование
Рис. 50. Складчатый бумажный фильтр, вложепный в химическую воронку.
Рис. 51. Приспособление для «обратного» фильтрования: 1 — фильтруемая суспензия; 2—пористая стеклянная пластинка; 3 — приемник фильтрата.
Для этого в воронку вкладывают ватный тампон или обвязывают ее фильтрующей тканью, на трубку во-ронки надевают резиновый или другой гибкий шланг и помещают воронку непосредственно в сосуд с фильтруемой жидкостью. В образовавшийся сифон засасывают жидкость с помощью резиновой груши. Удобны специальные воронки для «обратного» фильтрования с пористой стеклянной пластинкой. Скорость фильтрования можно увеличивать, удлиняя нисходящую часть сифона.
Фильтрование горячих растворов. Необходимость в фильтровании горячих жидкостей возникает в процессе кристаллизации или при работе с вязкими растворами. Поскольку многочисленные приспособления для горячего фильтрования одинаково эффективно предотвращают охлаждение фильтруемой суспензии, внимания заслуживают лишь наиболее простые и удобные из них. Электрообогреваемый кожух с гильзой для термометра (рис. 52), в который вставляется обычная стеклянная воронка, позволяет легко регулировать температуру нагрева с помощью ЛАТРа. Просты в обращении также стеклянные и фарфоровые воронки с двойными стенками (рис. 53), в рубашку которых подается горячая вода или пар.
Рис. 52. Жестяной кожух с электрообогревом для зрячего фильтрования: 1 — электрическая обмотка; 2 — изоляция; 3 — термометр
Рис. 53. Воронки с рубашкой.
Простейшее приспособление для горячего фильтрования водных растворов (но не органических растворителей) состоит из термостойкого стакана, в который наливают немного воды, и укороченной воронки с фильтром (рис. 54). Верхний диаметр воронки должен быть немного больше диаметра стакана. Воду в стакане доводят до кипения и после того, как пары прогреют воронку, наливают на фильтр разделяемую суспензию. Во избежание охлаждения раствора с поверхности воронку накрывают, например, часовым стеклом. Во время фильтрования раствор в стакане должен слабо кипеть. Фильтрование при охлаждении. В случае легко-фильтрующихся жидкостей можно пользоваться обычными воронками, поскольку суспензия не задерживается долго на фильтре и не успевает нагреться. Водные растворы также можно фильтровать без специальных приспособлений, поместив на фильтр кусочки чистого льда.
Рис. 54. Приспособление для горячего фильтрования водных растворов
Слой твердого диоксида углерода, помешенный на фильтр, позволяет фильтровать некоторые сильно охлажденные органические растворители, например ацетон, спирт, хлороформ и т. п.; однако при этом следует учитывать возможность вспенивания жидкости от пузырьков углекислого газа. Из различных приспособлений для холодного фильтрования наиболее удобны воронки с двойными стенками (рис. 53), в рубашку которых можно подавать холодную воду или специально охлажденный рассол.
см. также