Фильтрующие материалы
Успех фильтрования определяется прежде всего правильным выбором фильтрующего материала. Последний должен удовлетворять двум основным требованиям: быть химически инертным по отношению к компонентам суспензии и обеспечивать полное и быстрое отделение твердых частиц от жидкой фазы.
Фильтровальная бумага применяется для разделения нейтральных суспензий при температуре до 100 °С. При комнатной температуре она выдерживает действие щелочей с концентрацией до 10% (масс.) и разбавленных растворов минеральных кислот.
Бумажные фильтры устойчивы по отношению к органическим растворителям. О плотности фильтровальной бумаги можно судить по цвету ленты на обертке: красная лента — быстрофильтрующие фильтры для грубых осадков; белая или желтая ленты — бумага средней плотности, синяя или зеленая ленты — плотные фильтры для тонких осадков.
При фильтровании с большим перепадом давлений фильтровальную бумагу иногда заменяют хлопчатобумажными тканями с достаточной плотностью, например бязью, миткалем, бельтингом, диагональю.
В настоящее время в распоряжении химиков имеются фильтры на основе бумаг и тканей из различных синтетических материалов— полиамидов, полиэфиров, полиэтилена и полипропилена, поливинилхлорида и его сополимеров с винилацетатом и акрилонитрилом, нитрона и других. К преимуществам синтетических фильтровальных материалов относится их высокая механическая прочность в сочетании с термостойкостью (кроме некоторых полимеров), устойчивость к действию многих агрессивных жидкостей.
Не следует применять фильтры, материал которых неизвестен, не убедившись предварительно в их стойкости по отношению к фильтруемой суспензии.
Превосходной устойчивостью к агрессивным растворам, в том числе к концентрированным кислотам и щелочам, а также к органическим растворителям, облада ют пористые пластины и пленки из фторопласта.
Воронки с пористой стеклянной пластинкой (рис 48) можно применять для фильтрования любых жидкостей, за исключением плавиковой кислоты, горячей фосфорной кислоты и горячих концентрированных растворов щелочи. После употребления такие фильтры необходимо промывать обратным током воды или путем пропускания
Рис. 48. Воронки для фильтрования со впаянными пористыми стеклянными пластинками.
под вакуумом жидкостей, растворяющих или разрушающих застрявший в порах осадок. Стеклянные фильтрующие пластинки различаются по диаметру пор. Наиболее широко употребляются пластинки с максимальным размером пор 160, 100, 40 и 16 мкм.
Для фильтрования агрессивных и горячих жидкостей и газов можно рекомендовать также фильтры из стеклоткани саржевого или полотняного переплетения. Очень практичны также фильтры из стекловолокнистой бумаги.
Значительно реже в лабораториях пользуются сыпучими фильтровальными материалами: кварцевым песком, карборундом, активным углем, а также некоторыми неорганическими солями, хотя при работе с труднофильтрующимися осадками они обладают несомненными преимуществами. Для создания слоя необходимой плотности сыпучие материалы предварительно просеивают через соответствующие сита для образования однородных фракций порошка, затем насыпают порошок в воронку с ватным тампоном. Разумеется, применять такие фильтры можно лишь в том случае, если целью фильтрования является очистка жидкости, а осадок не представляет ценности. Аналогично фильтрующий слой можно сформовать из волокнистых материалов, например целлюлозной или асбестовой массы. Введение волокнистых или сыпучих материалов непосредственно в фильтруемую суспензию препятствует уплотнению осадка на фильтре при фильтровании с отсасыванием на воронке Бюхнера и значительно упрощает операцию. При использовании материалов с сильно развитой поверхностью необходимо учитывать возможность адсорбции растворенных веществ фильтрующим слоем.
см. также