Что такое вакуумная фильтрация?

Вакуумная фильтрация — это метод разделения, используемый для удаления твердого вещества из жидкости. Обычно твердое вещество растворяется в растворе. Раствор может быть ненасыщенным, насыщенным или перенасыщенным — разница заключается в концентрации твердого вещества в жидкости. Фильтр используется для отделения твердого вещества от жидкости, а вакуумный насос используется для проталкивания жидкости через фильтр.

В большинстве случаев для сбора перекристаллизованных твердых веществ используется вакуумная фильтрация. Это частицы, которые были растворены в воде или каком-либо другом растворителе, а затем восстановлены или перекристаллизованы при нагревании. При этом жидкость испаряется.

После испарения большей части жидкости содержимое стакана или колбы помещают на фильтровальную бумагу, которую помещают в воронку Бюхнера. Воронка прикреплена к фильтрующей колбе, которая имеет боковое отверстие, через которое будет отсасываться воздух с помощью резиновой трубки, присоединенной к вакууму.

Резиновая трубка сначала прикрепляется к источнику вакуума и проверяется. Если на другом конце трубки есть всасывание, то его прикрепляют к боковому отводу фильтрующей колбы. После закрепления верхняя часть фильтрующей колбы должна иметь всасывание.

Когда образец выливается на фильтровальную бумагу, растворитель всасывается под действием вакуума через бумагу и осаждается в фильтрующей колбе. Вакуум удалит из твердых кристаллов как можно больше растворителя. Оставшееся твердое вещество на фильтровальной бумаге затем собирают и взвешивают.

Вакуумная фильтрация также используется для отделения твердых веществ от жидких растворов. Ненасыщенные растворы — это растворы, способные растворять больше твердых веществ. В целом он прозрачен и не содержит взвешенных частиц. Насыщенные растворы не могут растворять дополнительные твердые вещества, но обычно также прозрачны. Пересыщенные растворы обычно непрозрачны и содержат взвешенные или тонущие частицы.

Растворы со взвешенными частицами можно отделить вакуумной фильтрацией. Растворы, в которых растворено твердое вещество, такие как ненасыщенные растворы, обычно требуют некоторой химической обработки или нагревания, прежде чем вакуумная фильтрация станет эффективной. Как правило, насыщенные растворы нельзя отделить вакуумной фильтрацией, но можно собрать несколько частиц, если фильтровальная бумага имеет соответствующий размер пор.

Количество твердого вещества, собранного при вакуумной фильтрации, обычно зависит от размера пор фильтровальной бумаги. Меньший размер пор дает больше материала, а больший размер пор дает меньше материала. Как правило, размер пор фильтровальной бумаги меньше микрометра в диаметре.