Filtrasyonun ne olduğunu ve çeşitlerini açıklıyoruz. Ayrıca, karışımları ayırmak için bazı örnekler ve yöntemler.
filtrasyon nedir?
Filtreleme, ayırma tekniği olarak bilinir. sağlam içinde süspansiyon bir sıvı içindesıvı veya gaz), elek, filtre veya elek adı verilen gözenekli bir malzemeden oluşan bir filtre ortamı kullanarak. Bu filtre, daha büyük katıları tutar ve sıvı ile birlikte sıvının geçmesine izin verir. parçacıklar cılız.
Filtrasyon işlemi bu nedenle, filtrasyon işlemine çok benzer. elenmiş, farklı kalınlık veya boyuttaki katı malzemeleri ayırmak için kullanılması dışında. Filtrasyon, günlük yaşamda karışımları ayırmak için en çok kullanılan yöntemlerden biridir. insan oğlu. Aynı zamanda farklı türlerde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. endüstrilerBu nedenle, bunu çeşitli hassasiyet aralığında gerçekleştirebilen farklı mekanik cihazlar vardır.
Genel olarak, günlük yaşamdaki aşırılıklara atıfta bulunduğumuzda sızıntılardan bahsederiz. nem çimento ve diğer yapı malzemelerini yumuşatarak suyun duvar, tavan ve topraklar, onları kırmak ve bozmak. Bu durumda, Suçlu çimentonun içinden süzülerek geçen ve halk dilinde sık sık "duvarlarda veya tavanda sızıntılar var" deniyor.
Filtrasyon türleri
Filtrasyon işleminde filtrede kalana “artık”, içinden geçene “filtrat” denir. Filtreyi oluşturan filtre malzemesi, filtrasyonun belirli amaçlar için düzgün çalışmasını sağlamak için gereklidir. Filtre ortamı olarak kullanılan çeşitli gözenekli malzeme türleri vardır, örneğin kumaş, gözenekli veya delikli katılar, polimerik lifler. Öte yandan, kullanılan filtre malzemesinin gözeneklerinin boyutuna bağlı olarak, filtrasyon işlemi farklı türlere ayrılabilir:
- Sıradan filtreleme. Gözenekleri bir milimetre (mm) veya daha büyük olan membranlar veya elekler ile gerçekleştirilen işlemdir.
- Mikrofiltrasyon. Gözenekleri 0,1 ile 10 mikron (1 mm = 1000 mikron) arasında değişen eleklerle gerçekleştirilen filtrasyon türüdür.
- Ultrafiltrasyon. tutan filtrasyon işlemidir. moleküller ağırlığı 103 Dalton / gmol'ü aşan, ayrılmaya izin veren protein veya suyu dezenfekte edin bakteri. Böylece bu tip filtrasyon, 0,01 mikrona kadar çapa sahip partiküllerin filtrelenmesine izin verir.
- Nanofiltrasyon. Bu işlem elektrik yükü olmayan ve ağırlığı 200 Dalton/gmol'den fazla olan moleküllerin filtre membranında tutulmasını sağlar ve süzme membranında uygulanır. kimyasal endüstri esas olarak organik bileşikleri konsantre etmek için.
filtrasyon örnekleri
Makarnayı haşladıktan sonra süzgeçten geçiriyoruz.
Bazı günlük filtreleme örnekleri şunlar olabilir:
- Kahve hazırlayın. Kahve veya diğer infüzyonları yapmak için madde (çay, kahve vb.) kaynayan veya çok sıcak su ile temas ettirilir ve içeriğinin suya salınması sağlanır. O zaman ayrılmaları gerekir ve bunun için karışım infüzyonun daha kaba parçacıklarını (kahvenin "silinmesi" olarak adlandırılır) tutan kumaş veya kağıttan yapılmış bir filtrede ve sıvının geçmesine izin verilir.
- Kırık borulardan sızıntılar. Kırık bir borudan gelen su, binaların yapıldığı betonda birikebilir ve içinden sızabilir, bu da kıvamını yumuşatır ve betonun çalışmasıyla aşağı doğru ilerler. yer çekimi, veya yukarı nedeniyle Baskı yapmak. Her iki durumda da, su çimentodan sızarak duvarın diğer tarafında herhangi bir parçacık bırakır.
- Su arıtıcılar. Yüzyıllar boyunca su filtreleri, içme suyunu ya özellikle gözenekli taşlar (kavanozlar veya kavanozlar gibi) aracılığıyla ya da suyun beraberinde getirdiği parçacıkları tutmaya yarayan kağıtlar, mantarlar ve diğer katı maddeler aracılığıyla eleyerek çalışmaktadır. Bu sayede su olabildiğince temiz olur.
- Makarnayı süzün. Makarna veya spagetti yaptığımızda, Gıda suda ve sonra kaba bir filtreden başka bir şey olmayan bir süzgeçten ayırıyoruz. Böylece pişen makarnanın muhafazası ve sıcak suyun atılması mümkün olur.
Su filtrasyonu
Su filtrasyonu bir işlem minimum içilebilirliğini garanti etmek için gerekli, yani taş, toprak, metaller veya evlerimize sürüklenmiş olabilecek diğer atık maddeler.
Bunun için, borunun içine yerleştirilmiş, kiri ve katı maddeleri tutan ve suyun gözenekli gövdelerinden geçmesine izin veren filtreleme cihazları veya mekanizmaları kullanılır. Bu mekanizma karşı koruma sağlamaz. mikroorganizmalar, bu nedenle su tüketimi için yalnızca ilk sıhhi önlemi garanti eder.
Karışım ayırma yöntemleri
Filtreleme, karışımları ayırma yöntemlerinden sadece biridir, yani iki veya daha fazla karıştırılmış maddeyi ayırırken sahip olduğumuz prosedürlerden biridir. Karışımları ayırmanın diğer yöntemleri şunlardır:
- Dekantasyon. Bir sıvıda bulunan katılar üzerinde yerçekiminin hareket etmesini beklemekten oluşan fiziksel bir ayırma yöntemidir, yerleşmelerine ve mekanik olarak uzaklaştırılmasına izin verir. Farklı özelliklere sahip iki sıvının karışımını ayırmak için de kullanılabilir. yoğunluklaryani birbirleriyle karışmazlar. Bu durumda, bir ayırma sisteminde (örneğin, bir ayırma hunisi) bulunan karışım, en yoğun sıvının alta geçtiği ve en az yoğun olanın üstte kaldığı ve her ikisinin de ayrılmasını mümkün kılacak şekilde çökmesine izin verilir.
- Manyetik ayırma. Ayırmak metaller veya bir sıvının veya başka bir katının manyetik parçacıkları, bir mıknatıs sadece metalik parçacıkları çekeceğinden ve bozulmamış diamanyetik parçacıklar bırakacağından (itici parçacıklar) manyetik alanlaryani bir mıknatıs tarafından oluşturulan manyetik alan tarafından çekilmezler).
- Damıtma. Bir sıvı karışımın bileşenlerini aralarındaki farkı kullanarak ayırmayı içeren bir işlemdir. Kaynama noktaları ve yoğunlaşma. Böylece, düşük kaynama noktasına sahip bileşen buhar fazına geçene kadar karışıma ısı verilir. Sonra bu buhar başka bir kapta yoğunlaşır ve kaynama noktası en yüksek olan sıvı orijinal kapta kalır. Bu şekilde her iki sıvı da ayrılır.
- buharlaşma. Damıtmaya benzer bir işlemdir. Sıvılardaki katı karışımların ayrılmasını sağlar. Bu durumda, katının içinde çözüldüğü sıvı buharlaştırılır ve böylece katı, kabın dibinde geri kazanılabilir. Bu işlem tuz yataklarında daha sonra yemeklerimizde kullandığımız tuzu (NaCl) deniz suyundan ayırmak için kullanılır.