Kas ir vakuuma filtrēšana?

Vakuuma filtrēšana ir atdalīšanas metode, ko izmanto, lai noņemtu cietu vielu no šķidruma. Parasti cieto vielu izšķīdina šķīdumā. Šķīdums var būt nepiesātināts, piesātināts vai pārsātināts — atšķirība ir cietās vielas koncentrācija šķidrumā. Filtru izmanto, lai atdalītu cieto vielu no šķidruma, un vakuumsūkni izmanto, lai šķidrumu izspiestu caur filtru.

Vairumā gadījumu, lai savāktu pārkristalizētas cietās vielas, tiek izmantota vakuuma filtrēšana. Tās ir daļiņas, kas tika izšķīdinātas ūdenī vai kādā citā šķīdinātājā un pēc tam tika reģenerētas vai pārkristalizētas, karsējot. Šķidrums procesā tiek iztvaicēts.
Pēc tam, kad lielākā daļa šķidruma ir iztvaicēta, vārglāzes vai kolbas saturu uzklāj uz filtrpapīra, ko ievieto Buhnera piltuvē. Piltuve ir pievienota filtra kolbai, kurai ir sānu atvere, caur kuru gaiss tiks izsūkts, izmantojot gumijas cauruli, kas pievienota vakuumam.

Gumijas caurule vispirms tiek pievienota vakuuma avotam un pārbaudīta. Ja caurules otrā galā ir iesūkšana, tā tiek pievienota filtra kolbas sānu daļai. Kad filtra kolba ir nostiprināta, tai jābūt iesūkšanai.
Kad paraugs tiek izliets uz filtrpapīra, vakuums izvelk šķīdinātāju cauri papīram un ievieto to filtrkolbā. Vakuums no cietajiem kristāliem noņems pēc iespējas vairāk šķīdinātāja. Atlikušo cieto vielu uz filtrpapīra savāc un nosver.

Vakuuma filtrēšanu izmanto arī, lai atdalītu cietās vielas no šķidriem šķīdumiem. Nepiesātinātie šķīdumi ir šķīdumi, kas var izšķīdināt vairāk cietvielu. Tas parasti ir dzidrs un tajā nav suspendētu daļiņu. Piesātinātie šķīdumi nevar izšķīdināt papildu cietās vielas, taču parasti tie ir arī dzidri. Pārsātinātie šķīdumi parasti nav dzidri, un tajos ir suspendētas vai grimstošas ​​daļiņas.

Šķīdumus ar suspendētām daļiņām var atdalīt ar vakuumfiltrāciju. Šķīdumiem, kuros ir izšķīdināta cietā viela, piemēram, nepiesātinātajiem šķīdumiem, parasti ir nepieciešama ķīmiska apstrāde vai karsēšana, lai vakuuma filtrēšana būtu efektīva. Parasti piesātinātus šķīdumus nevar atdalīt ar vakuumfiltrāciju, taču var tikt savāktas dažas daļiņas, ja filtrpapīram ir atbilstošs poru izmērs.

Vakuuma filtrēšanas laikā savāktais cietās vielas daudzums parasti ir atkarīgs no filtrpapīra poru izmēra. Mazāks poru izmērs dos vairāk materiāla, savukārt lielāks poru izmērs iegūs mazāk materiāla. Parasti filtrpapīra poru diametrs ir mazāks par mikrometru.