Фильтрование это в химии: Фильтрование

Фильтрация процессы — Справочник химика 21

    Фильтрация. Процесс фильтрации — один из наиболее универсальных способов отделения твердой фазы от жидкой. [c.117]

    Фильтрация — процесс разделения суспензии с помощью пористой перегородки (мембраны), через которую под давлением проходит жидкая фаза (фильтрат), а частицы суспензии задерживаются (осадок). Перепад давления Ар может создаваться гидростатическим давлением слоя суспензии (до 50 кПа), вакуумом (50—90 кПа), или сжатым воздухом (не более 300 кПа). Общее дифференциальное уравнение фильтрации имеет вид, подобный уравнению для потока в пористом теле, нанример, (IV. 93)  [c.242]

    Для очистки золей от электролитов применяют также фильтрацию. Для этого золь промывают водой, а затем фильт-труют через специальные фильтры с очень малым размером пор. Для ускорения фильтрации процесс проводят или при повышенном давлении над фильтром, или при разрежении за фильтром. [c.423]

    В обеих сериях опытов с увеличением длины пористой среды адсорбция НПАВ несколько снизилась. Передний фронт оторочки НПАВ проходит через более длинные пористые среды с некоторым опережением. Это, очевидно, свидетельствует о том, что на водонасыщенных пористых средах при небольших скоростях фильтрации процесс адсорбции НПАВ протекает в условиях, близких к равновесным, и длина пористой среды не играет существенной роли. Значение адсорбции, определенное при лабораторных исследованиях, будет значительно выше, чем в промысловых условиях. [c.79]

    По сравнению с обычной фильтрацией процессы вытеснения имеют свою особенность. Закон изменения скорости фильтрации Нефти, а так же и воды, по длине модели пласта не известен, и определить его весьма трудно. [c.152]

    После образования осадков, на которых сконцентрированы радиоактивные загрязнения, необходимо осуществить надежное разделение двух фаз жидкой и твердой. Это достигается двумя путями — отстаиванием и фильтрацией. Процесс отстаивания протекает в течение нескольких часов, а фильтрование занимает меньше времени и дает, кроме того, некоторую дополнительную очистку вследствие сорбции радиоактивных загрязнений на фильтрующем материале. [c.78]

    В связи с высокой вязкостью гликолей возникают некоторые затруднения при фильтрации. Процесс фильтрации можно существенно ускорить, подогревая растворы. [c.632]

    Фильтрация — процесс разделения неоднородных систем пористыми перегородками. При фильтрации загрязненная механическими включениями жидкость движется через большое количество пор фильтрующего слоя, которые задерживают частицы очищенная жидкость в виде фильтрата собирается в приемники или сборники, либо же направляется непосредственно для разлива в первичную упаковку. [c.367]

    Усть-Каменогорского свинцово-цинкового комбината и на других предприятиях страны. Фильтры со струйной продувкой имеют относительно небольшое гидравлическое сопротивление, работают при высоких скоростях фильтрации, процесс их обслуживания автоматизирован. [c.201]

    Холодная кристаллизация и фильтрация Теплая кристаллизация и фильтрация Процесс обезмасливания потением  [c.106]

    Освобождение воды от твердых взвешенных частиц происходит в результате отстаивания и фильтрации. Процесс отстаивания производится в отстойниках больших размеров, где вода находится в спокойном состоянии или медленно движется. При этом твердые частицы оседают на дно, откуда периодически в виде шлама удаляются (рис. 143) [18]. [c.336]

    Принято различать термины фильтрация и фильтрование . Фильтрация — процесс свободного течения жидкости через слой пористого материала (например, фильтрация грунтовых вод). Фильтрование — разделение жидкой неоднородной системы путем пропускания ее через пористую перегородку, задерживающую частицы, находящиеся во взвешенном состоянии (например, фильтрование на промышленных фильтрах). [c.12]

    Фильтрпресс. Это аппарат -периодического действия (см. рис. 70), служащий для отделения нерастворимых примесей от раствора тиосульфата атрия. Фильтрпресс имеет большую фильтрующую поверхность, а для ускорения фильтрации процесс ведут под давлением в несколько (2—5) ат. [c.248]

    Фильтрпресс имеет большую фильтрующую поверхность, а для ускорения фильтрации процесс ведут под давлением в несколько (2—5) апш. [c.233]

    Если необходимо получить осадок с минимальным содержанием влаги или если взвешенные твердые частицы плохо оседают, то разделение жидкостей от мелких частиц твердых тел производится при помощи фильтрации. Процесс фильтрации основан на задержании твердых взвешенных частиц пористыми перегородками, способными пропускать жидкость и задерживать частицы твердой фазы. Выбор материала для перегородки зависит от химических свойств фильтруемой жидкости. Аппараты, в которых осуществляется процесс фильтрации, называются фильтрами. Различают фильтры периодического и непрерывного действия. Кроме того, в зависимости от давления, при котором проходит процесс фильтрации, различают фильтры, работающие  [c.157]

    Центробежная фильтрация. В отличие от обычного процесса фильтрации, процесс центробежной фильтрации разделяется на три периода а) образование осадка б) уплотнение осадка в) обезвоживание осадка, сопровождаемое проникновением воздуха в поры (так называемое механическое обезвоживание осадка). [c.112]

    Механический способ разрушения эмульсий основан на применении отстоя, центрифугирования и фильтрации. Процесс отстаивания общепринят, но он дает результат только при наличии нестойких эмульсий. В большинстве случаев он является первой стадией для одного из основных методов разрушения эмульсий. Центрифугирование и фильтрацию применяют в лабораторных условиях для определения, содержания воды в нефти и ловушечном продукте. В промышленности центрифугирование из-за малой производительности центрифуг и большого расхода электроэнергии не нашло применения. Практически не применяют и фильтрацию, так как она требует частой смены загрузки фильтров, что связано с большими трудовыми затратами. [c.51]

    ФИЛЬТРАЦИЯ — процесс выделения жидкости из жидких смесей, содержащих твердые частицы различной величины, путем пропускания смеси через пористую среду (маге-рию, бумагу, глину, уголь и т. д.). [c.188]

    Однако, как видно из приведенных данных, технологическая схема была настолько изменена, что сохранился лишь принцип первоначальной схемы — наличие суспендированного катализатора в жидкости. Были изменены состав катализатора и его количество, растворитель, а также схемы декобальтизации и фильтрации. Процессы декобальтизации и гидрирования выделены в самостоятельные стадии. Для гидрирования применили другой катализатор, а также была исключена стадия дополнительного гидрирования высококипящих соединений. [c.38]

    Фильтрация. Процесс отделения твердого вещества от жидкости путем просачивания через пористую перегородку называется фильтрацией. Твердый продукт, остающийся на поверхности [c.69]

    Уравнение (10.7) характеризует процесс стандартной фильтрации (процесс с постепенным, частичным закупориванием пор). [c.237]

    Наблюдение за работой скребка (ножа). Очень важно правильно установить скребок (нож). Расстояние между скребком и поверхностью барабана должно составлять 5—6 мм, а крепление должно быть настолько прочным, чтобы в условиях наибольшей отдувки скребок не сдвигался с места. Если скребок слишком близко расположен к фильтровальной ткани, то ткань очень быстро изнашивается если скребок слишком удален от фильтрующей ткани, то он не срезает полностью осадок красителя. Оставшийся слой красителя оказывает значительное сопротивление при дальнейшей фильтрации, процесс заметно ухудшается и производительность фильтра резко снижается. [c.181]

    Фильтрация — один из наиболее важных процессов в лабораторных исследованиях и в промышленности. Этот процесс можно определить как разделение системы твердые частицы — жидкость пропусканием ее через перегородку из пористого, волокнистого или гранулированного материала. Мембранная фильтрация— это разновидность фильтрации, когда фильтр представляет собой тонкую перегородку толщиной менее 0,1 мм и с высокой степенью пористости. Диаметры пор мембранных фильтров тщательно контролируются и поддерживаются постоянными в процессе их изготовления. Хотя фильтрация исторически является чрезвычайно старым процессом, использующимся еще древними египтянами, которые процеживали виноградный сок через ткань, мембранная фильтрация — процесс относительно новый, получивший широкое распространение лишь после второй мировой войны. [c.17]

    Напомним, что фильтрация — процесс, носящий статистический характер, и, если обработке подвергается достаточно концентрированная суспензия, отдельные частицы могут оказаться в фильтрате даже тогда, когда номинальный размер пор мембраны значительно меньше размеров частиц. Отчасти это происходит потому, что ни одна мембрана не является абсолютно совершенной в них могут попадаться большие отверстия, которые по каким-то причинам остались незамеченными при качественном контроле. Даже если 99,999 7о пор отвечают указанным в спецификации на мембраны данным, оставшихся [c.40]

    Огромную роль играет коллоидная химия в химической технологии. Практически нет такой отрасли химической технологии, где бы не имели решающего значения поверхностные явления и дисперсные системы. Измельчение сырья и промежуточных продуктов, обогащение, в том числе флотация, сгущение, отстаивание и фильтрация, процессы кондеисации, кристаллизации и вообще образование новых фаз, брикетирование, сиекание, гранулирование—все эти процессы протекают в дисперсных системах, и в них большую роль играют такие явления, как смачивание, капиллярность, адсорбция, седиментация, коагуляция, которые рассматриваются в курсе коллоидной химии. [c.15]

    В процессе осаждения и фильтрования удаляются микроорганизмы, обладающие относительно большими размерами (цист гель—минтов, простейшие и крупные бактерии). В реагентной технологической схеме, где применяются фильтры с повышенными скоростями фильтрования, удается удалять не более 15% микроорганизмов от общего числа бактерий, а в отстойниках с предварительной коагуляцией задерживается 30—42% кишечных палочек. В традиционн.ых медленных фильтрах для безреагентной очистки воды, где используется пленочная фильтрация, процессы обеззараживания протекают параллельно с осветлением вдады. Благодаря незначр,тельным скоростям фильтрования (0,15 м/ч) организмы задерживаются в верхнем слое после созревания биологической пленки осадка. Одиако, как показал опыт эксплуатации безреагентных медленных фильтров, для систем питьевого водоснабжения воду после фильтров следует обеззараживать, так как медленные фильтры снижают число бактерий не более чем на 97—98%. [c.66]

    Фильтрация. Процесс фильтрации заключается во взаимодействии взвешенных частиц с элементами пористой перегородки. При прохождении через объем фильтрующего материала поток газа с частицами тумана многакР атно дробится на мелше струйки, которые обтекают элементы. Осаждение частиц на элементах фильтра происходит за счет эффекта касания, инерционного осаждения, диффузии, гравитационного осаждения и эл ектрических эффектов. Природа указанных сил и их взаимосвязь подробно изложены в ряде монографий [22, 34]. Формулы для расчета эффективности фильтров [34] достаточно сложны и часто не обеспечивают нужной точности. Эффективность обычно определяют по практическим данным. [c.102]

    Для получения нитрозосоединения третичный ароматический амин растворяют в избытке минеральной кислоты и постепенно приливают раствор нитрита. Выделяющийся при этом осадок нит-розопродукта отделяют фильтрацией. Процесс нитрозирования ведут при О-хлаждении, избегая повышения температуры сверх допустимого предела для каждого соединения. [c.103]

    Пуск фильтрпресса и наблюдение за фильтрацией. Процесс фильтрации азокрасителей требует большого навыка от обслуживающего персонала и умелого обращения с фильтрпрессом. Необходимо непрерывно поддерживать герметичность фильтрпресса и правильно регулировать давление сжатого воздуха. Как уже упоминалось, величина давления в начале фильтрации влияет на образование первого слоя красителя, что имеет важное значение для всего хода процесса. При подаче суспензии красителя в фильтрпрессы из напорной коробки начальную стадию фильтрации ведут самотеком, используя силу давления столба суспензии красителя, находящейся в материальном трубопроводе. Даже в этом случае нельзя открывать материальный кран на полный оборот, а следует регулировать поступление суспензии красителя равномерной медленной струей. [c.166]

    Что вам требуется — мембрана или сито Первая извлекает из жидкости все частицы, тогда как последнее применяют для фракционирования частиц по размерам. Ситование — гораздо более сложный в сравнении с фильтрацией процесс, и ни одна из имеющихся на рынке обычных мембран не может с достаточной эффективностью работать как сито. Для целей ситования лучше всех подходят трековые мембраны типа Нуклепор (см. разд. 11.5). [c.39]

2.3.1. Способы фильтрования

Известно
несколько способов фильтрования: 1) при
обыкновенном давлении; 2) под вакуумом;
3) при нагревании; 4) при охлаждении; 5)
при повышенном давлении.

Иногда
приходится комбинировать эти способы.

Выбор
способа фильтрования зависит от характера
жидкости, подлежащей фильтрованию, и
от свойств твердой фазы или осадка,
который нужно отделить от жидкости.
Ниже будут разобраны только важнейшие
способы.

Фильтрование
при обычном давлении

Этот
способ фильтрования является наиболее
простым и часто применяемым. Фильтрованием
при обычном давлении называется процесс,
в котором жидкость проходит через
фильтрующий материал только под давлением
столба фильтруемой жидкости.

В
обычную стеклянную воронку вкладывают
простые или складчатые фильтры из
фильтровальной бумаги. Фильтрование
значительно ускоряется при пользовании
складчатым фильтром, так как фильтрующая
поверхность его больше, чем у простого
фильтра. Однако складчатый фильтр
используют лишь в том случае, когда
остающийся на фильтре осадок не нужен,
и если его немного.

Фильтр
следует подбирать таким образом, чтобы
величина его соизмерялась с количеством
осадка, при этом край фильтра в воронке
должен быть всегда ниже края воронки
на 3 – 5 мм. Фильтр должен плотно прилегать
к стенкам воронки, причем при вкладывании
необходимо следить, чтобы не прорвалась
его верхушка. Перед фильтрованием фильтр
нужно смочить в воронке чистым
растворителем. Уровень фильтруемой
жидкости в воронке должен быть ниже
края бумаги.

Условием
быстрого фильтрования является наличие
жидкости в трубке воронки. Для этого
при смачивании наливают в воронку
растворитель выше края фильтра, а затем
немного приподнимают фильтр и быстро
опускают, при этом образуется столб
жидкости в трубке. В тех случаях, когда
жидкости имеют большую вязкость, а также
при перекристаллизации фильтрование
проводят при нагревании. Обычно для
этой цели применяют воронки для горячего
фильтрования (рис. 2)

1-
воронка для горячего фильтрования;
2 — химическая
воронка;

3 –
фильтр; 4 —
стакан

Рисунок
2 — Прибор
для горячего фильтрования

Для
фильтрования веществ с низкой температурой
плавления (например, уксусная кислота,
бензол) применяют специальные воронки
с охлаждением. В присутствии сильных
щелочей и кислот, ангидридов, окислителей
и других веществ, разрушающих фильтровальную
бумагу, осадки фильтруют через пористые
стеклянные фильтры (рис. 1, поз. 19).

Фильтрование
под вакуумом

Сущность
фильтрования под вакуумом заключается
в том, что в приемнике создают уменьшенное
давление, вследствие чего жидкость
фильтруется под давлением атмосферного
воздуха. Это ускоряет процесс фильтрования.

Прибор
для фильтрования состоит из фарфоровой
воронки Бюхнера, колбы Бунзена,
предохранительной склянки и водоструйного
насоса (рис. 3).

I —
колба Бунзена;
2 — двухслойный
фильтр размером, равным внутреннему
диаметру воронки Бюхнера;
3 — воронка
Бюхнера; 4 – предохранительная склянка
(склянка Вульфа для жидкостей)

Рисунок
3 — Прибор
для отделения осадка (нутч-фильтр)

Размер
воронки Бюхнера должен соответствовать
количеству отфильтровываемого вещества
– кристаллы должны полностью покрывать
поверхность фильтра, однако слишком
толстый их слой затрудняет отсасывание
и промывание.

Между
колбой Бунзена и вакуум-насосом помещают
предохранительную склянку, так как при
падении давления в водопроводной сети
вода из насоса при отсутствии
предохранительной склянки попадает в
колбу Бунзена.

Предохранительную
склянку соединяют с водоструйным насосом
при помощи толстостенной резиновой
трубки, стенки которой не сжимаются при
наличии в трубке разрежения.

Чаще
всего в химической лаборатории применяются
водоструйные вакуум-насосы, которые
работают по принципу увлечения частиц
газа струей жидкости (рис. 1, поз. 20а,
20б). Они бывают стеклянные и металлические.
Их прикрепляют к водопроводному крану
при помощи насадки.

Чисто
вымытую воронку Бюхнера вставляют в
колбу на резиновой пробке (корковые
пробки применять не рекомендуется из-за
их пористости). На сетчатую перегородку
воронки помещают кружок фильтровальной
бумаги, диаметр которого на 1 мм меньше
внутреннего диаметра воронки. Чтобы
вырезать такой кружок, берут вдвое
сложенный лист фильтровальной бумаги,
накладывают сверху на воронку и слегка
нажимают ладонью. На бумаге получается
отпечаток круга верхнего диаметра;
затем ножницами подгоняют кружок до
нужного размера. Уложив бумажный фильтр
в воронку, смачивают его растворителем
и включают насос с тем, чтобы присосать
фильтр ко дну воронки. В случае хорошо
положенного фильтра слышится спокойный
шумящий звук, если же фильтр положен
неплотно и имеется подсос воздуха, –
свистящий звук. После проверки фильтра,
не выключая насос, в воронку наливают
до половины ее высоты фильтруемую смесь.

При
фильтровании необходимо следить, чтобы
на поверхности осадка не образовывалось
трещин, так как это ведет к неравномерному,
неполному отсасыванию и к загрязнению
осадка в результате испарений растворителя.
Кроме того, нужно следить, чтобы в колбе
не собиралось слишком много фильтрата,
иначе он будет втягиваться в насос. При
фильтровании огнеопасных жидкостей
необходимо соблюдать соответствующие
меры предосторожности. Чтобы удалить
остатки маточного раствора, кристаллы
промывают на фильтре небольшими порциями
растворителя. Для этого осадок на фильтре
пропитывают растворителем, а затем
включают насос.

Промытые
кристаллы на фильтре отжимают плоской
частью стеклянной пробки до тех пор,
пока не перестанет капать маточный
раствор. Затем вынимают воронку вместе
с пробкой из колбы и вытряхивают фильтр
вместе с осадком на фильтровальную
бумагу. Очистив бумажный кружок и стенки
воронки лопаточкой от приставших
кристаллов, отжимают полученный продукт
в фильтровальной бумаге и высушивают
да воздухе или другими способами.

Центрифугирование

В
лабораторной практике используются
центрифуги двух типов: фильтрующие,
предназначенные для интенсификации
процесса фильтрования, и стаканные
(пробирочные), применяемые для ускорения
оседания взвешенного в жидкой фазе
вещества.

Центрифуга
фильтрующего типа состоит из кожуха и
вращающегося перфорированного
цилиндрического сосуда («корзины»), в
который вставляется мешок из плотной
фильтровальной ткани. Разделяемая
суспензия может подаваться на
центрифугирование периодически или
непрерывно. Фильтрование происходит
под действием центробежной силы, которая
пропорциональна радиусу корзины и
квадрату частоты вращения. Жидкость
удаляется из осадка настолько полно,
что он становится почти сухим.

При
работе с центрифугами пробирочного
типа разделяемую суспензию наливают в
специальные пробирки или пластмассовые
вкладыши, которые вставляют в подвешенные
гильзы или гнезда в роторе центрифуги.
В результате быстрого вращения твердые
частицы под действием центробежной
силы оседают на дно пробирки. После
остановки центрифуги чистую жидкость
осторожно сливают с осадка или выбирают
пипеткой. Одним из необходимых условий
безаварийной работы центрифуги является
равномерная нагрузка на ось, для чего
пробирки с жидкостью, находящиеся
напротив друг друга, должны иметь равную
массу.

Фильтрование способы — Справочник химика 21

    Метод определения содержания механических примесей весовым способом состоит в разбавлении нефтепродукта бензином, фильтровании раствора, промывании остатка на фильтре тем же растворителем и в определении остатка весовым способом. [c.163]

    Фильтрование можно проводить различными способами. Выбор способов фильтрования зависит от характера подлежащих фильтрованию жидкостей и свойств отделяемых осадков. [c.117]

    Расчетная фильтрующая площадь контактных осветлителей, определяется в зависимости от расчетной производительности станции, расчетной скорости фильтрования, способа промывки и режима работы осветлителей. [c.158]

    Фильтрование — это общее название для различных способов очистки жидкости от твердых частиц. Фильтрование заключается и пропускании смеси через материал (фильтр), задерживающий твердые частицы. Жидкость, собираемая после фильтрации, называется фильтратом. [c.18]

    Для процессов с постепенным закупориванием пор указана возможность определения постоянных фильтрования способом, аналогичным описанному для процесса фильтрования с образованием [c.151]

    Для процессов с постепенным закупориванием пор указана возможность определения постоянных фильтрования способом, аналогичным описанному для процесса фильтрования с образованием осадка при переменных разности давлений и скорости [293],. При этом рекомендовано использовать модифицированное уравнение [111,20], [c.121]

    Влияние свойств пористого слоя на скорость фильтрования нередко выражают посредством параметров, определяющих его структуру, в частности эквивалентного размера пор, пористости слоя, удельной поверхности и щероховатости частиц. С этой целью принимают идеализированные модели пористого слоя, например модель цилиндрических капилляров. Однако в настоящее время принципы построения моделей пористых сред требуют уточнения [24]. Так, следует отметить, что способы определения параметров пористых сред адсорбцией, капиллярной конденсацией, ртутной поро метрией, электронной микроскопией нередко приводят к разным результатам, причем одни параметры модели и объекта могут совпадать, а другие различаться. Использование идеализированных моделей пористых сред не способствует лучшему пониманию процесса фильтрования, а все параметры, характеризующие пористую среду, в конечном счете приходится объединять в один, находимый экспериментально параметр, называемый коэффициентом проницаемости или удельным сопротивлением. К сказанному надлежит добавить, что отмечено шесть типов укладки моно-дисперсных шарообразных частиц в слое, причем форма пор, влияющая на гидродинамику слоя, различна для разных типов укладки [39]. [c.24]

    Фильтрующая площадь контактных осветлителей определяется в зависимости от производительности станции, скорости фильтрования, способа промывки и режима их работы. [c.209]

    Определение содержания водорастворимых соединений (ГОСТ 11510—65) заключается в растворении испытуемого образца в воде, фильтровании водной вытяжки, отгона воды, последующей концентрации и высушивании остатка и определении весовым способом водорастворимых соединений в процентах. [c.232]

    Для обезвоживания осадков сточных вод применяют центрифу-гир. ) 5. т1е и фильтрование (через ткани). Для окончательной топкой очистки сточных вод, предварительно очищенных другими способами, применяют фильтрование через слой зернистого материала. [c.217]

    Заполнение цистерн топливозаправщиков, автоцистерн и заправка летательных аппаратов должны проводиться закрытыми способами через фильтры типа 8Д2.966.063 (ТФБ), обеспечивающие тонкость фильтрования 5—8 мкм, и через фильтры-сепараторы СТ-500-2(3) или СТ-2500. При заправке летательных аппаратов необходимо очищать топлива от свободной воды через фильтры-сепараторы СТ-500-2 и от механических примесей двойным фильтрованием, обеспечивая удаление частиц размером больше 5—7 мкм. При достижении предельных значений перепада давления на фильтрах ТФ-2М и ФГН (см. табл. 6.12) фильтрующие элементы заменяют. [c.217]

    В адсорбционном процессе большое значение имеют размер частиц адсорбента (дисперсность), пористость и удельная поверхность. С увеличением дисперсности частиц возрастает поверхность контакта адсорбента с сырьем, что повышает эффективность про цесса. Однако слишком мелкие частицы адсорбента или замедляют фильтрование, или легко проходят через фильтровальную ткань и трудно отделяются от очищенного масла. Для каждого вида сырья и способа контактирования существует оптимальный размер частиц адсорбента. [c.274]

    К механическим способам разрушения эмульсий относятся отстаивание, центрифугирование и фильтрование. [c.179]

    Определение растворимости состоит в растворении испытуемого образца растворителем (бензолом), последующем фильтровании раствора и определении весовым способом растворимости битума в процентах. [c.231]

    Нейтрализация мелом приводит к образованию очень тонкодисперсного осадка сульфата кальция, затрудняющего фильтрование реакционной массы, поэтому нейтрализацию проводят в две сту-лени основное количество кислоты нейтрализуют кальцинированной содой, а остатки — мелом. По этому способу отфильтрованную пасту дифенилолпропана, содержащую 30—32% кислоты, не промывают водой, а смешивают с органическим растворителем (например, хлорбензолом) и при 20—25 °С нейтрализуют кальцинированной содой. Далее температуру повышают до 88—90 °С и выдерживают смесь при этой температуре в течение 2 ч. В это время происходит полное растворение и нейтрализация основного количества кислоты (остаточная кислотность — 0,04%). Затем, не понижая температуры раствора, разделяют слои (верхний слой — раствор дифенилолпропана в хлорбензоле, нижний — суспензия сульфата натрия в воде). Органический слой охлаждают до 30 °С, добавляют мел и снова повышают температуру до 88—90 °С. Горячую суспензию отфильтровывают от избытка мела и остатков сульфата кальция и направляют на кристаллизацию. [c.113]

    Парафин, выделенный из тяжелых масел любым из описанных способов, содержит большинство всех окрашенных продуктов, содержавшихся в исходной смеси. Сильно окрашенные компоненты, такие как смолы, обычно нерастворимы в употребляемых растворителях и выпадают вместе с парафином. Обесцвечивание может быть произведено с помощью отбеливающего фильтрования [c.528]

    Определяется весовым способом содержание задерживаемых на фильтре нерастворимых веществ, при фильтровании в петролейном эфире, соляной кислоте, спиртобензольной смеси и дистиллированной воде. Выражается в % [c.210]

    Назовите, какие способы фильтрования вам известны  [c.126]

    Рассмотрим применение метода трансформации и инверсии при выборе способа фильтрования в барабанном вакуум-фильтре. В за- [c.32]

    Еще один способ состоит в том, что около 0,5 г исследуемого парафина растворяются в хлористом этилене и раствор охлаждается до 17,8° Ц (0° Ф). Главная масса парафина отделяется фильтрованием. Все масла и незначительные количества мягкого парафина остаются в фильтрате. По удалении растворителя определяется коэфициент преломления остатка. Далее на основании эмпирической кривой вычисляется содержание масел. Способ этот сложен, но точен он позволяет даже определить ошибку прежних методов в 2% для образцов с 2—3% масла. [c.336]

    При отрицательной температуре топлива в процессе его охлаждения, в том числе при длительном полете, растворенная вода переходит в свободное состояние и замерзает, образуя мельчайшие кристаллы льда, способные забить топливные фильтры. Поэтому удаление воды из топлива следует рассматривать как необходимое мероприятие в обеспечении безопасности полета. Удаляют воду из топлива фильтрованием с помощью фильтров-сепараторов, отстаиванием или вымораживанием ее. Вымораживание применяют только для топлив, хранящихся в подземных резервуарах, путем перекачки его в наземные. Рекомендуемая длительность отстаивания для реактивных топлив — не менее 3 ч на каждый метр высоты слоя топлива в резервуаре. Для авиационных бензинов в связи с их меньшей плотностью и вязкостью отстаивание сокращается до 50 мин на каждый метр высоты слоя [11]. Обезвоживание топлива можно ускорить электроосаждением капель, осушкой нейтральными сухими газами или воздухом и другими способами. Однако все [c.26]

    Метод обратного осмоса заключается в фильтровании растворов под давлением через полупроницаемые мембраны, пропускающие растворитель и полностью или частично задерживающие молекулы либо ионы растворенных веществ. В основе описываемого способа лежит явление осмоса — самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор (рис. 0-2,а). Давление, при котором наступает равновесие (рис. 0-2,6), называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое (рис. 0-2, в), то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении, что отразилось в названии процесса обратный осмос . [c.15]

    Требования, предъявляемые к вспомогательным веществам 339 Способы использования вспомогательных веществ 340 Характеристики некоторых вспомогательных веществ 345 Экспериментальные исследования и выбор вспомогательных веществ 34Э Некоторые закономерности фильтрования с использованием вспомогательных веществ 359 [c.5]

    Выражение (И.6) относ1[тся только к первой стадии центробежного фильтрования. Последующие стадии (удаление из осадка избыточной влаги и частичное удаление жидкости, удерживаемой молекулярными силами) в значительной мере зависят от фпзико-мехапических свойств влажного осадка, способа его обработки, а также от типа используемой для этой цели центрифуги. В связи с этим производительность фильтрующих центрифуг, время рабочего цикла в псриодцчески действующих маишнах и длительность пребывания осадка в непрерывно действуюитх центрифугах рассматривают при изучении конкретных конструкций машин. [c.315]

    Фильтрование под действием гидростатического давления суспензии до 0,05 МПа в производственных условиях применяется сравнительно редко этот способ используется при фильтровании воды на песчаных фильтрах. [c.11]

    Оседание твердых частиц под действием силы тяжести по-разному сказывается на скорости образования осадка в зависимости от взаимного расположения направлений силы тяжести и движения жидкости при фильтровании. Если эти направления совпадают, например при фильтровании на горизонтальном путче, то скорость образования осадка будет увеличиваться по мере возрастания способности твердых частиц к оседанию. Если указанные направления противоположны, как, например, при фильтровании на обычном вращающемся барабанном вакуум-фильтре, то образование осадка может замедляться, по мере увеличения способ- [c.15]

    В настоящее время парафиновые углеводороды с прямой цепью выделяют из нефти и ее фракций при помощи мочевины. Как наблюдал впервые в Германии Ф. Бенген [10], мочевина (карбамид) дает с к-парафинами кристаллические аддукты, в то время как разветвленные парафиновые углеводороды, а также нафтеновые и ароматические этой способностью не обладают. Эти аддукты могут быть отделены от жидкой фазы фильтрованием или центрифугированием, промыты подходящим растворителем, а затем разрушены горячей водой. В результате отделяется маслообразная смесь парафиновых углеводородов нормального строения. Так как аддукты образуются только с нормальными парафинами, а изопарафины, имеющие в общем меньшее значение для дальнейшей химической переработки, одновременно отделяются, то этот новый способ с точки зрения химической переработки содержащихся в нефтях парафинов приобретает еще большее значение. [c.20]

    Способы первой группы основаны на проведении опытов по фильтрованию в условиях постоянно увеличивающейся толщины слоя осадка, как это происходит в действительном процессе разделения суспензии. В способах второй группы опыты проводятся путем фильтрования чистой жидкости через слой заранее полученного осадка постоянной толщины. Способы третьей группы характеризуются использованием эмпирических уравнений, в которых дается зависимость удельного сопротивления осадка от ряда его свойств (пористость, удельная поверхность). Способ, относящийся к четвертой группе, основан на измерении пористости и проницаемости осадка в условиях прерывистого увеличения производимого на него механического давления. [c.20]

    Эти указания не исчерпывают вопроса о выборе способа определения постоянных в уравнениях фильтрования. Внутри каждой группы (кроме четвертой) существуют отличающиеся один от другого способы, выбор 3 которых возможен только с учетом специфических условий рассматриваемого процесса фильтрования и выбранной конструкции фильтра. Кроме того, в производственных условиях процесс фильтрования осуществляется не только при постоянной разности давлений, но и при постоянной скорости процесса, а также при одновременно изменяющихся значениях разности давлений и скорости процесса. [c.21]

    Из сказанного следует, что в настоящее время не представляется возможным дать исчерпывающие указания по выбору способа определения постоянных в уравнениях фильтрования в каждом отдельном случае. Специалист, работающий в области фильтрования, должен глубоко изучить особенности этого сложного процесса и существующие методы его исследования, чтобы с учетом извес гных общих указаний самостоятельно решать вопрос об окончательном выборе способа нахождения рассматриваемых постоянных. [c.21]

    Можно осуществить также фильтрование при постоянной скорости возрастания разности давлений или постоянном отношении приращений разности давлений к объему фильтрата. Однако эти способы фильтрования на практике встречаются редко и в дальнейшем не рассматриваются. [c.30]

    Способы определения удельного со Противления осадка и фильтровальной перегородки при постоянных разности давлений и скорости процесса фильтрования рассматриваются в главах IV и V. [c.38]

    Фильтрование — способ разделения суспензии, достигаемый пропусканием ее через пористую перегородку. Твердые частицы задерживаются перегородкой и образуют осадок, а прошедшая через лерегородку жидкость (газ) называется фильтратом. С течением времени толщина слоя осадка увеличивается и сопротивление фильтра возрастает, а образовавшийся осадок выполняет роль фильтровальной перегородки. Это обстоятельство часто используют, чтобы придать осадку специальную структуру, обеспечивающую задерживание мелких частиц. С этой целью в суспензию добавляют мелкие частицы другого материала (например, песок, кварц и др.), которые придают осадку жесткую пространст-ненную структуру с мелкими порами. [c.327]

    Сгущение и фильтрование-способы обезвоживания жидких пульп, содержащих мелкие и тонкоизмельченные частицы. После сгущения (см. также Осаждение) получают продукты с содержанием влаги 40-60%, после фильтрования-10-] 5%. Сгущение жидких продуктов производят преим. в одно- и многоярусных цилиндрич. (радиальных) аппаратах диаметром 2,5-30 м. Для сг>тцения пульп, содержащих быстрооседающую твердую фазу, применяют гидросепараторы (небольгине сгустители с центр, приводом). Если при сгущении не требуется получения чистого слива, используют гидроциклоны. При их установке перед сгустителями питанием последних слутнгг слив из гидроциклонов сгущенные продукты, выходящие из аппаратов, объединяются. Фильтрование осуществляют на барабанных, дисковых, карусельных, камерных и ленточных вакуум-фильтрах. На нек-рых обогатит, фабриках (напр., при О. калийных руд) концентраты обезвоживают на центрифугах. Сгущение и фильтрование можно интенсифицировать обработкой жидких пульп с помощью т. наз. реагентов-флоку-лянтов (полиакриламида и др.) и. магн. методами (см. Омагничивание водных систем). [c.323]

    Появилось большое число работ, в которых описываются подробности методики определения калия. Рассматривается влияние таких факторов, как pH, температура осаждения, температура фильтрования, способ приготовления раствора реактива, стабильность его, состав промывного раствора, температура сушки, возможности определения в присутствии других металлов и т. п. Простейшая методика включает осаждение калийтетрафенилбора в уксуснокислом растворе при 60—70° С, фильтрование через фарфоровый фильтр AI, промывку водой и сушку при 120° С в течение 1 ч (Raff et al., 1951). Калийная соль менее растворима, чем перхлорат калия. Серебро, таллий и другие тяжелые металлы, а также щелочноземельные металлы, которые мешают определению, могут быть удалены перед осаждением при помощи карбоната натрия или динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. [c.136]

    В выделенных нами фракциях можно было ожидать на личие конденсированных ароматических углеводородов, поэтому каждая из них была обработана пикриновой кислотой. На исследуемой фракции действовали насыщенным спиртовым раствором пикриновой кислоты, после чего реакционную смесь кипятили на водяной бане в течение одного часа вымораживанием и фильтрованием производили удаление образовавшегося осадка от углеводородов, не вступивших в реакцию. Исследуемые фракции указанным способом обрабатывались до отрицательной реакции на пикриновую кислоту, что указывало на полное выдаление конденсированных ароматических углеводородов. Повторной перекристаллизацией осадка из этилового спирта получали пикраты в чистом виде, определением температуры плавления которых устанавливали природу конденсированных ароматических углеводородов. [c.94]

    В заводской практике получили распространение установки с двухступенчатым фильтрованием, где вторая ступень предназначена для уменьшения содержания масла в гаче и тем самым для увеличения выхода депарафинированного масла. На отдельных установках с трехступенчатым фильтрованием получают два целевых продукта депарафинированный рафинат и технический парафин побочным продуктом является слоп-вокс. На установках обезмасливания, вырабатывающих из гача парафин-сырец, а из петролатума — церезин-сырец, обычно используют как способ перекристаллизации (первая ступень), так и способ отмывки (вторая ступень). [c.80]

    Соколов произвел сравнительные опыты определения воды разными стосо-бами и пришел к закигочешш, что определение ее в отстойниках без предварительного фильтрования может дать преувеличенные результаты (см. главу о мазуте). Разбирая способ взвешивания в двух чашках сухого и влажного продукта, Соколов нашел, что этот способ дает почти такие же результаты, как веоовое определение воды, найденное продуванием сухого воэдуха. [c.231]

    Существует большое число способов определения постоянных в уравнениях фильтрования, причем выбор одного из них нередко может вызвать затруднения. Применительно к процессам с обра-зобанием осадка при неизменной разности давлений все способы определения удельного сопротивления осадка, которое является наиболее важной постоянной в уравнениях фильтрования, распределены на четыре группы. [c.20]

    Наиболее надежными следует признать способы первой группы, поскольку они воспроизводят действительные условия разделения суспензии. Возможно применение опособов второй группы, отличающихся большей простотой, но несколько меньшей точностью по сравнению со способами первой группы. Способы третьей группы необходимо считать теоретически и практически неприемлемыми при достаточно тонкодиоперсных суапензиях, так как невозможно учесть влияние всех гидродинамических и физико-химических факторов на удельное сопротивление осадка для грубодисперсных суспензий эти способы практически бесполезны, поскольку удельное сопротивление осадка проще находить способами первой или второй группы. Способ, основанный на определении пористости и проницаемости осадка, более подходит для исследований, связанных с некоторыми аспектами теории фильтрования. [c.21]

Разделение смесей. Очистка веществ. Фильтрование.

Чистые вещества и смеси

Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхаем воздух, а это смесь газов (азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый газ. Умываемся водой — это еще одно вещество, самое распространенное на Земле. Пьём молоко — смесь воды с мельчайшими капельками молочного жира, и не только: здесь еще есть молочный белок казеин, минеральные соли, витамины и даже сахар, но не тот, с которым пьют чай, а особый, молочный — лактоза. Едим яблоки, которые состоят из целого набора химических веществ — здесь и сахар, и яблочная кислота, и витамины… Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из них состоим. Каждый человек — его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар, витамины — вещества природного, естественного происхождения. Стекло, резина, сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло, и резина — искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.

Каждое вещество всегда содержит определенное количество примесей. Вещество, в котором почти нет примесей, называют чистым. С такими веществами работают в научной лаборатории, школьном химическом кабинете. Заметим, что абсолютно чистых веществ не существует.

Индивидуальное чистое вещество обладает определённым набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса. Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря. Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными. Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским ученым Робертом Бойлем: «Смесь — целостная система, состоящая из разнородных компонентов».

Смесями являются почти все природные вещества, продукты питания (кроме соли, сахара, некоторых других), многие лекарственные и косметические средства, товары бытовой химии, строительные материалы.

Каждое вещество, содержащееся в смеси, называют компонентом.

Существуют однородные и неоднородные смеси.

Добавим небольшую порцию сахара в стакан с водой и будем перемешивать, пока весь сахар не растворится. Жидкость будет иметь сладкий вкус. Таким образом, сахар не исчез, а остался в смеси. Ho его кристалликов мы не увидим, даже рассматривая каплю жидкости в мощный микроскоп. Приготовленная смесь сахара и воды является однородной в ней равномерно перемешаны мельчайшие частицы этих веществ.

Большинство металлических сплавов — также однородные смеси. Например, в сплаве золота с медью (его используют для изготовления ювелирных украшений) отсутствуют красные частицы меди и желтые частицы золота.

Из материалов, которые являются однородными смесями веществ, изготовляют много предметов разнообразного назначения.

К однородным смесям принадлежат все смеси газов, в том числе и воздух. Существует немало однородных смесей жидкостей.

Однородные смеси еще называют растворами, даже если они твердые или газообразные.

Приведём примеры растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий + медь или никель + медь).

Вам известно, что мел не растворяется в воде. Если его порошок всыпать в стакан с водой, то в образовавшейся смеси всегда можно обнаружить частицы мела, которые видны невооруженным глазом или в микроскоп.

К неоднородным смесям относятся большинство минералов, почва, строительные материалы, живые ткани, мутная вода, молоко и другие продукты питания, некоторые лекарственные и косметические средства.

В неоднородной смеси физические свойства компонентов сохраняются. Так, железные опилки, смешанные с медными или алюминиевыми, не теряют способности притягиваться к магниту.

Некоторые виды неоднородных смесей имеют специальные названия: пена (например, пенопласт, мыльная пена), суспензия (смесь воды с небольшим количеством муки), эмульсия (молоко, хорошо взболтанные растительное масло с водой), аэрозоль (дым, туман).

Способы разделения смесей

В природе вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.

Существует много методов разделения смесей. Их выбирают, учитывая тип смеси, агрегатное состояние и различия в физических свойствах компонентов.

Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов смеси.

Рассмотрим способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.

Особым методом разделения компонентов, основанным на различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография.

Если подвесить полоску из фильтровальной бумаги над сосудом с красными чернилами, погружая в них лишь конец полоски. Раствор впитывается бумагой и поднимается по ней. Но граница подъема краски отстает от границы подъема воды. Так происходит разделение двух веществ: воды и красящего вещества в чернилах.

С помощью хроматографии русский ботаник М. С. Цвет впервые выделил хлорофилл из зеленых частей растений. В промышленности и лабораториях вместо фильтровальной бумаги для хроматографии используют крахмал, уголь, известняк, оксид алюминия. А всегда ли требуются вещества с одинаковой степенью очистки?

Для различных целей необходимы вещества с различной степенью очистки. Воду для приготовления пищи достаточно отстоять для удаления примесей и хлора, используемого для ее обеззараживания. Воду для питья нужно предварительно прокипятить. А в химических лабораториях для приготовления растворов и проведения опытов, в медицине необходима дистиллированная вода, максимально очищенная от растворенных в ней веществ. Особо чистые вещества, содержание примесей в которых не превышает одной миллионной процента, применяются в электронике, в полупроводниковой, ядерной технике и других точных отраслях промышленности.

отстаивание, фильтрование, выпаривание, кристаллизация, дистилляция.

Химия, 8-а, б класс Дата__________ Урок №_06__

Тема: Способы очистки веществ: отстаивание, фильтрование, выпаривание, кристаллизация, дистилляция.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Образовательная:

Развивающая:

• сформировать умения распознавать чистые вещества и смеси по веществ;

• сформировать умения составлять план действий разделения смесей веществ;

• сформировать умения разделять смеси отстаиванием, фильтрованием, с помощью магнита, выпариванием.

Воспитательная:

• способствовать формированию интереса к знаниям, умениям, адекватной оценке своей деятельности.

Ход урока

1. Организационный момент. Проверка домашнего задания.

2. Подготовка к восприятию нового материала. Объявление темы.

Смеси отличаются друг от друга по внешнему виду. 

Приведём примеры суспензий (речной песок + вода), эмульсий (растительное масло + вода) и растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий + медь или никель + медь). 

В суспензиях видны частицы твердого вещества, в эмульсиях – капельки жидкости, такие смеси называются неоднородными (гетерогенными), а в растворах компоненты не различимы, они являются однородными (гомогенными) смесями.

Способы разделения смесей

В природе вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.

Для очистки веществ применяются различные способы разделения смесей 

 Лабораторный опыт №2. Разделение смесей.

Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов смеси.

Рассмотрим способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.

Пример смеси

Способ разделения

Суспензия – смесь речного песка с водой

Отстаивание

Разделение отстаиванием основано на различных плотностях веществ. Более тяжелый песок оседает на дно. Так же можно разделить и эмульсию: отделить нефть или растительное масло от воды. В лаборатории это можно сделать с помощью делительной воронки. Нефть или растительное масло образует верхний, более легкий слой. В результате отстаивания выпадает роса из тумана, осаждается сажа из дыма, отстаиваются сливки в молоке. Разделение смеси воды и растительного масла отстаиванием

Смесь песка и поваренной соли в воде

Фильтрование. На чем основано разделение гетерогенных смесей с помощью фильтрования? На различной растворимости веществ в воде и на различных размерах частиц. Через поры фильтра проходят лишь соизмеримые с ними частицы веществ, в то время как более крупные частицы задерживаются на фильтре. Так можно разделить гетерогенную смесь поваренной соли и речного песка. В качестве фильтров можно использовать различные пористые вещества: вату, уголь, обожженную глину, прессованное стекло и другие. Способ фильтрования – это основа работы бытовой техники, например пылесосов. Его используют хирурги – марлевые повязки; буровики и рабочие элеваторов – респираторные маски. С помощью чайного ситечка для фильтрования чаинок Остапу Бендеру – герою произведения Ильфа и Петрова – удалось забрать один из стульев у Эллочки Людоедки («Двенадцать стульев»).

Разделение смеси крахмала и воды фильтрованием

Смесь порошка железа и серы

Действие магнитом или водой. Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы – нет.

Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность воды, а тяжелый смачивающийся порошок железа оседал на дно. Разделение смеси серы и железа с помощью магнита и воды

Раствор соли в воде – гомогенная смесь

Выпаривание или кристаллизация

Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли. При выпаривании воды из озер Эльтон и Баскунчак получают поваренную соль. Этот способ разделения основан на различии в температурах кипения растворителя и растворенного вещества.Если вещество, например сахар, разлагается при нагревании, то воду испаряют неполностью – упаривают раствор, а затем из насыщенного раствора осаждают кристаллы сахара.Иногда требуется очистить от примесей растворители с меньшей температурой кипения, например воду от соли. В этом случае пары вещества необходимо собрать и затем сконденсировать при охлаждении. Такой способ разделения гомогенной смеси называется дистилляцией, или перегонкой. В специальных приборах – дистилляторах получают дистиллированную воду, которую используют для нужд фармакологии, лабораторий, систем охлаждения автомобилей. В домашних условиях можно сконструировать такой дистиллятор:

Если же разделять смесь спирта и воды, то первым будет отгоняться (собираться в пробирке-приемнике) спирт с t_кип = 78 °С, а в пробирке останется вода. Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти. Разделение однородных смесей

Решите задачу:

Дана смесь сахара, речного песка и железных опилок. Предложите способ разделения этой смеси.

Домашнее задание: пар.4 упр.2 с.17

Практикум по органической химии часть I

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

^{___________________________________________________________________________________________}

Р.Я.Юсубова, М.С. Юсубов

ПРАКТИКУМ

ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Часть I

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ

ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Издательство
Томского политехнического университета

2009

ББК 24.2я.7

УДК 547 (076.5)

Ю 91

^

Ю 91 Практикум по органической химии. Часть I. Методы очистки и идентификации органических соединений: учебное пособие / Р.Я.Юсубова, М.С.Юсубов – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 95 с.

Пособие предназначено для студентов университета химических специальностей для лабораторных занятий по курсу «Органическая химия». Практикум содержит основные сведения о технике безопасности при работе в химической лаборатории, методах выделения, очистки и определения физических констант.

УДК 547 (076.5)

Методическое пособие рассмотрено и рекомендовано к изданию методическим семинаром кафедры органической химии и технологии органического синтеза ХТФ «___» ________ 2009 г.

Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

Рецензенты:

Доцент кафедры органической химии ТГПУ, к.х.н., Кец.Т.С.

Доцент кафедры химии СибГМУ, к.х.н.

Председатель учебно-методической комиссии Н.В. Ушева

Томский политехнический университет, 2009

© Оформление.

Цель практикума – научить студента основным навыкам экспериментальной работы и разнообразным приемам, применяемым в органическом синтезе, познакомить с типовым лабораторным оборудованием и химической посудой, показать взаимосвязь и различия между практикой и теорией.

При выполнении работ по курсу органической химии студент должен:

• научиться осуществлять несложные синтезы, выделять из реакционной массы образующиеся продукты, очищать их и устанавливать основные физико-химические константы, пользоваться справочной литературой;
• понимать, чем обусловлен выбор тех или иных условий, обеспечивающих нормальное течение проводимой им реакции, контролировать ее ход, возможны ли другие методы получения и очистки синтезируемых соединений, отчетливо представлять себе физические и химические свойства исходных и конечных продуктов;
• в ходе работы студент должен ознакомиться с методами качественного и количественного анализа основных классов органических соединений;
• правильно вести лабораторный журнал: ясно и точно описывать проведенные им опыты, по каждой работе, выполненной в лаборатории, студент должен составить отчет.

  1.1 Техника безопасности при работе в лаборатории органического синтеза

  Основные положения, которыми должен руководствоваться студент, следующие:

  1. Приступать к работе в лаборатории органического синтеза можно только при наличии работающей вентиляции.

  2. Каждый работающий в лаборатории должен ознакомиться с правилами противопожарной безопасности. При проведении инструктажа, каждый студент должен получить сведения о нахождении на территории лаборатории кнопок пожарной сигнализации, щита с электрическими и вентиляционными пускателями, крана подачи холодной воды в вытяжные шкафы.

  3. Каждый студент должен работать на закрепленном за ним рабочем месте. Приступать к работе можно только в присутствии преподавателя или учебного мастера. Работать одному в лаборатории запрещается.

  4. Во время работы в лаборатории необходимо соблюдать тишину, чистоту и порядок на своем рабочем месте и в лаборатории.

  5. Каждый приступающий к работе в лаборатории органического синтеза должен иметь в личном пользовании рабочий халат из хлопчатобумажной ткани и перчатки. на вкус, а также всасывать ртом через пипетку химические вещества и их растворы. Нюхать вещества можно лишь осторожно, не вдыхая полной грудью, не наклоняясь над сосудом, а направляя к себе пары или газ движением руки.

  14. Для защиты глаз следует использовать защитные очки или маску. Некоторые едкие и токсичные вещества легко адсорбируются на поверхности контактных линз. Это может вызвать болезненные ощущения или покраснение глаз, при первых признаках неудобства или рези в глазах необходимо снять контактные линзы.

  15. Для того чтобы перенести или перелить склянку с химическим веществом следует держать одной рукой за горлышко склянки, а другой, снизу, поддерживая дно.

  16. При нагревании химических веществ в пробирках или колбах необходимо следить за тем, чтобы отверстия сосудов были направлены в сторону от себя и других работающих.

  17. Исследовательские работы, результат которых невозможно предсказать заранее, нельзя проводить с большим количеством веществ. Даже когда пробные опыты с малыми количествами реактивов проходят гладко, при переходе к синтезам с большими загрузками следует соблюдать осторожность.

  Химия 7 класс. Вводный курс. Фильтрование. Выращивание кристаллов соли.

  
  

  Просмотр содержимого документа
  
  «Химия 7 класс. Вводный курс. Фильтрование. Выращивание кристаллов соли.»
  

  Что такое разделение смеси?

  Что называют очисткой вещества?

  Предложите способы разделения смесей .

  Что такое отстаивание?

  Что такое декантация?

  Что такое центрифугирование?

  • Подберите один синоним ко всем этим словам:

  Разделение

  Фильтрация

  Процеживание

  Фильтрование

  Фильтрова́ние  процесс разделения неоднородных ( дисперсных ) систем при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих твёрдую фазу.

  Кристаллы… да ведь это красивые редко встречающиеся камни. Они бывают разных цветов, в большинстве своём прозрачны, и, что самое замечательное, они обладают красивой правильной формой. Обычно кристаллы представляют собой многогранники, стороны (грани) их идеально плоские, рёбра строго прямые. Они радуют глаз чудесной игрой света в гранях, удивительной правильностью строения…

  Что такое кристаллы?

  Название «кристалл» произошло от двух греческих слов – «холод» и «застывать», т.е. означало во времена Гомера «застывший лед» и относилось к кристаллам горного хрусталя, считавшимися окаменевшим льдом. Слова «кристалл» звучит почти одинаково во всех европейских языках. 

  Много веков назад среди вечных снегов в Альпах, на территории современной Швейцарии, нашли очень красивые, совершенно бесцветные кристаллы, очень напоминающие чистый лед. Древние натуралисты так их и назвали – «кристаллос», по-гречески – лед; это слово происходит от греческого «криос» – холод, мороз. Полагали, что лед, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять.

  Один из самых авторитетных античных философов Аристотель писал, что «кристаллос рождается из воды, когда она полностью утрачивает теплоту». 

  Практическая работа № 4

  «Выращивание кристаллов соли»

  Цель работы: (написать самостоятельно)

  Вывод: 1) Зарисовка кристалла

  2) Ответьте на вопросы стр.95-96

  Что делал?

  Что наблюдал?

  • Домашнее задание: стр 83-86 учить( способы разделения смесей +фильтрование ), подготовка к самостоятельной по определениям и примерам.

  1.5: Методы фильтрации — Chemistry LibreTexts

  1. Последнее обновление

  2. Сохранить как PDF
  1. Contributor

  Существует множество методов, используемых для разделения смеси, содержащей твердое вещество и жидкость. Если твердое вещество хорошо осядет, иногда жидкость можно слить (декантировать).Если твердое вещество имеет частицы очень маленького размера или образует мутную смесь, смесь иногда можно центрифугировать или пропустить через пипетку с фильтром (в микромасштабе <5 мл).

  • 1.5A: Обзор методов

    Самыми распространенными методами разделения твердой и жидкой фаз в органической лаборатории являются гравитационная и вакуумная фильтрация. Гравитационная фильтрация относится к выливанию твердой и жидкой смеси через воронку, содержащую фильтровальную бумагу, позволяющую жидкости просачиваться сквозь нее, удерживая твердое вещество на бумаге.Всасывающая фильтрация представляет собой аналогичный процесс, с той разницей, что под воронкой создается вакуум, чтобы всасывать жидкость через фильтровальную бумагу.

  • 1.5B: Декантирование

    Когда необходимо разделить твердую и жидкую смесь, иногда можно слить жидкость, оставив твердое вещество. Этот процесс называется декантированием и является самым простым методом разделения.

  • 1.5C: Гравитационная фильтрация

    Гравитационная фильтрация обычно используется, когда фильтрат (жидкость, прошедшая через фильтровальную бумагу) будет удерживаться, а твердые частицы на фильтровальной бумаге будут выброшены.

  • 1.5D: Всасывающая фильтрация

    Всасывающая фильтрация (вакуумная фильтрация) — это стандартный метод, используемый для разделения твердой и жидкой смеси, когда целью является удержание твердого вещества (например, при кристаллизации). Как и в случае гравитационной фильтрации, смесь твердых и жидких веществ выливается на фильтровальную бумагу, с основным отличием в том, что процессу способствует отсос под воронкой.

  • 1.5E: Горячая фильтрация

    Горячая фильтрация обычно используется при некоторой кристаллизации, когда твердое вещество содержит примеси, нерастворимые в растворителе кристаллизации. Это также необходимо при кристаллизации, когда древесный уголь используется для удаления сильно окрашенных примесей из твердого вещества, поскольку древесный уголь настолько мелкий, что его невозможно удалить декантированием.

  • 1.5F: Пипеточная фильтрация (микромасштаб)

    Для разделения небольших объемов (<10 мл) смесей твердое вещество-жидкость идеально подходят пипеточные фильтры, поскольку фильтровальная бумага поглощает значительное количество материала.Пипеточная фильтрация также может использоваться, если в образцах ЯМР или ГХ обнаруживаются небольшие количества твердого вещества, поскольку оба прибора требуют анализа жидкостей без взвешенных твердых частиц.

  • 1.5G: Центрифугирование

    Центрифугирование используется для разделения твердо-жидких смесей, которые трудно оседать или которые трудно фильтровать иным способом. Он использует центробежную силу за счет быстрого вращения образцов, так что твердое вещество выталкивается на дно пробирки. В этом разделе показано центрифугирование суспензии желтого йодида свинца (II) в воде (Рисунок 1.90b).

  Автор

  • Лиза Николс (Общественный колледж Бьютта). Лабораторные методы органической химии находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Полный текст доступен онлайн.

  Дистилляция и фильтрация | Encyclopedia.com

  КОНЦЕПЦИЯ

  Когда большинство людей думают о химии, они думают о соединении веществ вместе.Конечно, связывание элементов с образованием соединений посредством химических реакций является неотъемлемой частью исследования химика; но химики также озабочены разделением веществ. Некоторые формы разделения, при которых соединения возвращаются в их элементарную форму или когда атомы отделяются от молекул с образованием соединения и отдельного элемента, представляют собой сложные явления, требующие химических реакций. Но химики также используют более простые физические методы, дистилляцию и фильтрацию, для разделения смесей.Дистилляция может использоваться для очистки воды, производства спиртов или разделения нефти на различные компоненты, которые варьируются от природного газа до бензина и гудрона. Фильтрация также делает возможным отделение газов или жидкостей от твердых веществ, а обработка сточных вод — форма фильтрации — разделяет жидкости, твердые вещества и газы с помощью ряда химических и физических процессов.

  КАК ЭТО РАБОТАЕТ

  Смеси: гомогенные и гетерогенные

  В отличие от чистого вещества, класса, который включает только элементы и соединения, смеси составляют гораздо более широкую категорию.Обычно смесь состоит из множества соединений, смешанных вместе, но можно получить смесь (например, воздух), в которой элементарные вещества соединены с соединениями. Сами по себе элементы могут быть объединены в смесь, как при сплавлении меди и цинка для получения латуни. Также возможно получение смеси смесей, например, когда в кофе добавляется молоко (особый тип смеси, называемый эмульсией).

  Иногда трудно без изучения соответствующих химических аспектов распознать разницу между смесью и чистым веществом.Однако смесь может быть определена как вещество с переменным составом, что означает, что добавление нескольких компонентов не меняет существенного характера смеси. Люди подсознательно осознают это, когда они шутят: «Хотите кофе с молоком?»

  Этот комментарий, сделанный, когда кто-то наливает большое количество молока в чашку кофе, подразумевает, что мы обычно рассматриваем кофе и молоко как раствор, в котором кофе растворяет молоко. Но даже если бы кто-то приготовил чашку кофе, состоящего из половины молока, так что полученное вещество имело ванильный цвет, мы все равно назвали бы его кофе.Однако, если компоненты чистого вещества изменяются, оно становится чем-то совершенно другим.

  Два атома водорода, связанные с атомом кислорода, создают воду, но когда два атома водорода связываются с двумя атомами кислорода, это перекись водорода, совершенно другое вещество. Вода при обычных температурах не пузырится, в отличие от перекиси водорода. Перекись водорода кипит при температуре, более чем в 1,5 раза превышающей температуру кипения воды, и картофель, сваренный в перекиси водорода, не будет похож на картофель, сваренный в воде.На самом деле, их употребление в пищу могло быть фатальным.

  ОДНОРОДНЫЙ VS. ГЕТЕРОГЕННЫЙ.

  В отличие от соединения или элемента, смесь никогда не может быть разбита на один тип молекулы или атома, но есть смеси
  которые кажутся одинаковыми во всем. Их называют гомогенными смесями, у которых свойства и характеристики одинаковы для всей смеси. С другой стороны, в гетерогенной смеси состав неодинаков, и фактически смесь разделена на области с различными свойствами.

  Химики прошлого иногда испытывали трудности с различением гомогенных смесей, практически все из которых можно описать как растворы, и чистых веществ. Например, воздух кажется чистым веществом; и все же не существует такой вещи, как «молекула воздуха». Вместо этого воздух состоит в основном из азота и кислорода, которые проявляются в молекулярной, а не атомарной форме, вместе с отдельными атомами благородных газов и двух важных соединений: диоксида углерода и воды. (Вода существует в воздухе в виде пара.)

  Меньше вероятность спутать гетерогенную смесь с чистым веществом, потому что одним из определяющих аспектов гетерогенного вещества является тот факт, что это явно смесь. Когда песок добавляется в емкость с водой, и песок опускается на дно, очевидно, что нет молекулы «песок и вода», пронизывающей всю смесь. Ясно, что верхняя часть контейнера в основном состоит из воды, а нижняя часть — в основном из песка.

  Разделение смесей

  Существует два основных процесса разделения смесей: дистилляция и фильтрация.Как правило, они применяются для разделения гомогенных и гетерогенных смесей соответственно. Дистилляция — это использование тепла для разделения компонентов жидкости и / или газа, тогда как фильтрация — это отделение твердых частиц от жидкости (газа или жидкости), позволяя жидкости проходить через фильтр.

  В растворе, таком как соленая вода, есть два компонента: растворитель (вода) и растворенное вещество (соль). Их можно разделить перегонкой в ​​лаборатории с использованием горелки, помещенной под химический стакан с соленой водой.Когда вода нагревается, она выходит из стакана в виде пара и проходит через трубку, охлаждаемую постоянным потоком холодной воды. Внутри трубки пар конденсируется с образованием жидкой воды, которая поступает во второй стакан. В конце концов, весь растворитель будет отогнан из первого стакана, оставив после себя соль, которая составляла растворенное вещество исходного раствора.

  Дистилляция может показаться химическим процессом, но на самом деле это чисто физический процесс, поскольку состав ни одного соединения — соли или воды — не изменился.Что касается фильтрации, то это явно физический процесс, так же как гетерогенные смеси, более очевидно, являются смесями, а не соединениями. Предположим, мы хотим разделить описанную ранее неоднородную смесь песка в воде: все, что нам понадобится, это сетчатый экран, через который жидкость можно будет отфильтровать, оставляя после себя песок.

  Несмотря на кажущуюся простоту фильтрации, превращение сточных вод в воду, не представляющую угрозы для окружающей среды, может оказаться довольно сложной, как мы увидим далее, при очистке сточных вод.Кроме того, следует отметить, что иногда эти процессы — дистилляция и фильтрация — используются в тандеме. Предположим, у нас есть смесь песка и соленой воды, взятой с пляжа, и мы хотим разделить эту смесь. Первый шаг будет включать более простой процесс фильтрации, отделение песка от соленой воды. За этим последует разделение чистой воды и соли в процессе дистилляции.

  ПРИМЕНЕНИЕ В РЕАЛЬНОМ ЖИЗНИ

  Дистилляция

  При перегонке более летучий компонент смеси, то есть часть, которая легче испаряется, отделяется от менее летучей части.Что касается приведенной выше иллюстрации отделения воды от соли, ясно, что вода является более летучей частью: ее точка кипения намного, намного ниже, чем у соли, а тепло, необходимое для испарения соли, настолько велико, что вода к тому времени, когда соль была затронута, уже давно испарилась.

  После того, как летучая часть испарилась или превратилась в дистиллят, она подвергается конденсации — охлаждению газа с образованием жидкости, после чего жидкость или конденсат собираются.Обратите внимание, что на всех стадиях перегонки тепло является агентом разделения. Это особенно важно в процессе фракционной перегонки, обсуждаемом ниже.

  Процесс удаления водяного пара из соленой воды, описанный ранее, является примером того, что называется «одноступенчатой ​​дифференциальной дистилляцией». Однако иногда — особенно когда
  желателен высокий уровень чистоты получаемого конденсата — может потребоваться подвергнуть конденсат нескольким процессам перегонки для удаления дополнительных примесей.Этот процесс называется исправлением.

  ВОДА ОЧИЩЕННАЯ И ЭТАНОЛ.

  Если для отделения воды от соли можно использовать дистилляцию, очевидно, что ее также можно использовать для отделения воды от микробов и других примесей посредством более детального процесса ректификации. Дистиллированная вода, покупаемая для питья и других целей, — лишь одно из наиболее распространенных применений процесса дистилляции. Еще одно известное применение этого процесса — производство этилового спирта, ставшее известным (или, возможно, печально известным) благодаря рассказам о бутлегерах, производящих домашний виски из перегонных кубов или винокурен в лесу.

  Этанол, содержащийся в алкогольных напитках, получают путем ферментации глюкозы — сахара, содержащегося в различных природных веществах. Выбор веществ зависит от желаемого продукта: виноград для вина; ячмень и хмель для пива; ягоды можжевельника для джина; картошка на водку и тд. Глюкоза реагирует с дрожжами, ферментируя с образованием этанола, и эта реакция катализируется ферментами дрожжей. Реакция продолжается до тех пор, пока содержание спирта не достигнет значения, равного примерно 13%.

  После этого дрожжевые ферменты больше не могут выжить, и на этом производство пива или вина обычно заканчивается. Крепленое вино или
  солодовый спиртной напиток — разновидности вина и пива, соответственно, с содержанием алкоголя более 13% или 26 крепостью — являются исключением. Эти два продукта являются результатом смешения недистиллированного пива и вина и продуктов дистилляции с более высоким содержанием алкоголя.

  Дистилляция представляет собой вторую стадию производства спирта. Часто продукты ферментации подвергаются многоступенчатому процессу ректификации, в результате которого получается смесь до 95% этанола и 5% воды.Эта смесь называется азеотропом, что означает, что она не изменит состав при дальнейшей перегонке. Обычно производство виски или других спиртных напитков останавливается значительно ниже точки образования азеотропа, но в некоторых штатах продаются марки зернового спирта крепостью 190 (95%).

  ПРОМЫШЛЕННАЯ ДИСТИЛЛЯЦИЯ.

  В отличие от этанола, метанол или «древесный спирт» является высокотоксичным веществом, проглатывание которого может привести к слепоте или смерти. Он широко используется в промышленности для производства клеев, пластмасс и других продуктов и когда-то производился путем перегонки древесины.В этом старом способе производства древесину нагревали в отсутствие воздуха, так что она не горела, а разлагалась на ряд химикатов, часть которых составляли метанол и другие спирты.

  От дистилляции древесного спирта отказались по ряду причин, не в последнюю очередь из-за экологической проблемы: тысячи
  деревьев приходилось вырубать для использования в неэффективном процессе, дающем лишь небольшие порции желаемого продукта. Сегодня метанол производится из синтез-газа, который сам является продуктом газификации угля; Тем не менее, во многих промышленных процессах используется дистилляция.

  Перегонка используется, например, для отделения углеводородов бензола и толуола, а также ацетона от уксусной кислоты. На атомных электростанциях, которые требуют количества изотопа водорода дейтерия, более легкий изотоп протия или простой водород отделяется от более тяжелого дейтерия посредством дистилляции. Однако немногие отрасли промышленности используют дистилляцию в большей степени, чем нефтяная промышленность.

  Посредством процесса, известного как фракционная перегонка, нефтяные компании отделяют углеводороды от нефти, позволяя углеводородам с более низкой молекулярной массой испаряться и собираться первыми.Например, при температуре ниже 96,8 ° F (36 ° C) природный газ отделяется от нефти. Другие вещества, в том числе петролейный эфир и нафта, отделяются до того, как нефть достигает диапазона 156,2–165,2 ° F (69–74 ° C), после чего отделяется бензин.

  Продолжается фракционная перегонка с отделением других веществ до температуры 959 ° F (515 ° C), выше которой смола становится последним элементом, который нужно отделить. Нефтяные и нефтепродуктовые компании составляют большую часть из более чем 40 000 дистилляционных установок, действующих по всей стране.Около 95% всех промышленных процессов разделения включают дистилляцию, которая требует большого количества энергии; по этой причине постоянно исследуются все более эффективные формы дистилляции.

  Фильтрация

  В простейшей форме фильтрации, описанной ранее, суспензия (твердые частицы, плавающие в жидкости) пропускается через фильтровальную бумагу, закрепленную в стеклянной воронке. Фильтровальная бумага улавливает твердые частицы, позволяя прозрачному раствору (фильтрату) проходить через воронку в приемный контейнер.

  Фильтрация преследует две основные цели: либо улавливать твердый материал, взвешенный в жидкости, либо очищать жидкость, в которой твердое вещество находится во взвешенном состоянии. Пример первого происходит, например, при промывании золота: воде позволяют проходить через сито, оставляя после себя камни, которые, как надеется старатель, содержат золото. Пример последнего — очистка сточных вод. Здесь твердый остаток — фекалии — так же нежелательно, как желательно золото.

  Фильтрация также может быть разделена на газообразную или жидкую, в зависимости от того, какая из жидкостей составляет фильтрат.Кроме того, сила, которая перемещает жидкость через фильтр, будь то сила тяжести, вакуум или давление, является еще одним определяющим фактором. Тип используемого фильтра также может служить для различения разновидностей фильтрации.

  ФИЛЬТРАЦИЯ ЖИДКОСТИ.

  При фильтрации жидкости, например, при очистке сточных вод, жидкость может протягиваться через фильтр под действием силы тяжести, как в приведенных примерах. С другой стороны, какое-то приложенное давление или перепад давления, создаваемый наличием вакуума, могут протолкнуть жидкость через фильтр.

  Фильтрация воды с целью очистки часто осуществляется под действием силы тяжести. Обычно воде позволяют стечь через толстый слой гранулированного материала, такого как песок, гравий или древесный уголь, который удаляет загрязнения. Эти слои могут иметь толщину в несколько футов, и в этом случае фильтр известен как фильтр с глубоким слоем. Установки для очистки воды могут включать мелкие частицы древесного угля, известные как активированный уголь, в глубинный фильтр для поглощения неприятно пахнущих газов.

  Для отделения меньших объемов раствора может использоваться система положительного давления, в которой используется внешнее давление для проталкивания жидкости через фильтр.Жидкость может подаваться под давлением на одном конце горизонтального резервуара, а затем проходить через ряд вертикальных пластин, покрытых толстой фильтровальной тканью, собирающей твердые частицы. В вакуумном фильтре под фильтруемым раствором создается вакуум (область, практически лишенная вещества, включая воздух), и в результате атмосферное давление проталкивает жидкость через фильтр.

  Когда жидкость практически очищена от примесей, ее можно пропустить через второй вариант фильтра, известный как осветляющий фильтр.Этот тип фильтра состоит из проволоки или волокон с очень мелкой сеткой, предназначенных для удаления мельчайших частиц, взвешенных в жидкости. В осветляющих фильтрах также может использоваться диатомовая земля, мелкоизмельченный материал, полученный при разложении морских организмов.

  ФИЛЬТРАЦИЯ ГАЗА.

  Фильтрация газа используется в обычном пылесосе, который пропускает поток запыленного воздуха.
  через фильтр-мешок внутри машины. Мешок улавливает твердые частицы, позволяя чистому воздуху выходить обратно в комнату.По сути, это тот же принцип, который применяется в воздушных фильтрах и даже в системах кондиционирования и отопления, которые, помимо регулирования температуры, также удаляют из воздуха пыль, пыльцу и другие загрязнения.

  В различных отраслях промышленности фильтрация газа используется не только для очистки продуктов, выбрасываемых в атмосферу, но и для фильтрации воздуха на рабочем месте, например, в производственном помещении, где мелкие частицы в воздухе представляют опасность для производства. Газы электростанций, сжигающих уголь и нефть, часто очищаются, пропуская их через системы фильтрации, собирающие частицы.

  Очистка сточных вод

  Очистка сточных вод — это сложный, многоступенчатый процесс, при котором сточные воды очищаются от вредных компонентов и становятся безопасными, чтобы их можно было вернуть в окружающую среду. Это критически важная часть современной жизни, потому что, когда люди собираются в городах, они производят огромное количество отходов, содержащих болезнетворные бактерии, вирусы и другие микроорганизмы. Отсутствие надлежащего управления отходами в древние и средневековые времена приводило к опустошительным эпидемиям в таких городах, как Афины, Рим и Константинополь.

  Действительно, один из факторов, способствовавших окончанию золотого века Афин в пятом веке до нашей эры. была чума, вызванная отсутствием надлежащих методов удаления сточных вод, в результате которой погибли многие из величайших деятелей города. Ужасы, создаваемые ненадлежащим обращением с отходами, достигли своего апогея в 1347-51 годах, когда микроорганизмы, переносимые крысами, вызвали Черную смерть, в результате которой население Европы сократилось на треть.

  АЭРОБНЫЙ И АНАЭРОБНЫЙ РАСПАД.

  С небольшими объемами сточных вод можно справиться посредством аэробного (потребляющего кислород) разложения, при котором микроорганизмы, такие как бактерии и грибы, перерабатывают токсины в отходах жизнедеятельности человека.Однако при больших количествах отходов кислород истощается, и механизм распада должен быть анаэробным или осуществляться в отсутствие кислорода.

  Для людей, которые не подключены к городской канализационной системе и поэтому должны полагаться на септик для удаления отходов, отходы проходят через резервуар, в котором они подвергаются анаэробному разложению различными микроорганизмами, которым не требуется кислород для выживать. Оттуда отходы проходят через дренажное поле, сеть труб, которые позволяют воде просачиваться в глубинный фильтр.В области дренажа отходы подвергаются аэробному разложению под действием кислородзависимых микроорганизмов, прежде чем они либо фильтруются через дренажные трубы в землю, либо испаряются.

  ПЕРЕРАБОТКА БЫТОВЫХ ОТХОДОВ.

  Обработка бытовых отходов — это гораздо более сложный процесс, и здесь он будет описан только в самых общих чертах. По сути, крупномасштабная очистка сточных вод требует сначала отделения более крупных частиц, а затем отделения более мелких частиц по мере продолжения процесса.Попутно сточные воды также подвергаются химической обработке. Отделению более мелких твердых частиц способствует сульфат алюминия, который заставляет эти частицы быстрее оседать на дно.

  Благодаря постоянной обработке путем фильтрации вода в конечном итоге очищается от твердых биологических веществ (то есть фекалий), но это все еще далеко от безопасности. На этом этапе все удаленные твердые биологические вещества сушатся и сжигаются; или они могут быть подвергнуты дополнительным процессам для создания удобрений. Вода или сточные воды дополнительно очищается фильтрованием в глубоком фильтре, и в воду можно вводить дополнительный воздух для облегчения аэробного разложения — например, с использованием водорослей.

  Посредством длинной серии таких процессов вода становится безопасной и может быть выпущена обратно в окружающую среду. Однако отходы, содержащие чрезвычайно высокие уровни токсинов, могут потребовать дополнительных или иных форм обработки.

  ГДЕ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

  «Пример: перегонка нефти» (веб-сайт). (6 июня 2001 г.).

  «Классификация веществ» (веб-сайт). _98/smith/smith3. ht ml (6 июня 2001 г.).

  «Фракционная перегонка» (Интернет-сайт). (6 июня 2001 г.).

  «Введение в дистилляцию» (веб-сайт). (6 июня 2001 г.).

  Келлерт, Стивен Б. и Мэтью Блэк. Энциклопедия окружающей среды. New York: Franklin Watts, 1999.

  Oxlade, Chris. Химия. Иллюстрировано Крисом Фэйркло. Остин, Техас: Рейнтри Стек-Вон, 1999.

  Сеулинг, Барбара. Капать! Уронить! Как вода попадает в кран . Иллюстрировано Нэнси Тобин. Нью-Йорк: Дом отдыха, 2000.

  «Очистка сточных вод» (веб-сайт). (6 июня 2001 г.).

  Зумдал, Стивен С. Вводная химия: фундамент, 4-е изд. Бостон: Houghton Mifflin, 2000.

  КЛЮЧЕВЫЕ УСЛОВИЯ

  АЗЕОТРОП:

  Раствор, который был подвергнут перегонке и до сих пор не полностью отделен, но не может быть разделен далее дистилляцией. Примером может служить этанол, который нельзя перегонять выше точки, при которой его концентрация с водой достигает 95%.

  КОНДЕНСАТ:

  Жидкий продукт, полученный при перегонке.

  КОНДЕНСАЦИЯ:

  Охлаждение газа с образованием жидкости или конденсата.

  ДИСТИЛЛЯЦИЯ:

  Пар, собранный из летучих веществ или материалов при перегонке. Затем этот пар подвергается конденсации.

  ДИСТИЛЛЯЦИЯ:

  Использование тепла для разделения компонентов жидкости и / или оргазма. Обычно для разделения гомогенных смесей используется дистилляция.

  ФИЛЬТР:

  Жидкость или газ, отделенные от твердого посредством фильтрации.

  ФИЛЬТРАЦИЯ:

  Отделение твердых частиц от жидкости (газа или жидкости) путем прохождения жидкости через фильтр.Обычно фильтрация используется для разделения неоднородных смесей.

  ГЕТЕРОГЕННЫЙ:

  Термин, описывающий смесь, которая не везде одинакова; скорее, у него есть разные регионы, обладающие разными свойствами. Пример — песок в емкости с водой.

  HOMOGENEOUS:

  Термин, описывающий смесь, которая одинакова во всем, например, когда сахар полностью растворен в воде. Раствор — это однородная смесь.

  СМЕСЬ:

  Вещество переменного состава, состоящее из молекул или атомов разных типов.Сравните с чистым веществом.

  ЧИСТОЕ ВЕЩЕСТВО:

  Вещество — элемент или соединение — которое имеет неизменный состав. Это означает, что, изменив пропорции атомов, получится совершенно другое вещество. Сравните со смесью.

  РАСТВОР:

  Вещество или вещества, которые растворяются в растворителе с образованием раствора.

  РЕШЕНИЕ:

  Гомогенная смесь, в которой одно или несколько веществ растворены в другом веществе, например, в сахаре, растворенном в воде.

  РАСТВОРИТЕЛЬ:

  Вещество, растворяющее растворенное вещество с образованием раствора.

  ПОДВЕСКА:

  Термин, который относится к смеси, в которой твердые частицы взвешены в жидкости.

  ЛЕТУЧИЕ:

  Легко испаряется.

  фильтрация

  Фильтрация — это механическая / физическая операция, которая используется для отделения твердых частиц от текучих сред (жидкостей или газов) путем введения среды в поток текучей среды, через который текучая среда может проходить, но твердые частицы (или, по крайней мере, часть твердых веществ) в жидкости сохраняются.Следует подчеркнуть, что разделение НЕ является полным и будет зависеть от размера пор и толщины среды, а также от механизмов, возникающих во время фильтрации.

  • Фильтрация используется для очистки жидкостей: для отделения пыли из атмосферы в чистый окружающий воздух.
  • Фильтрация, как физическая операция, очень важна в химии для разделения материалов различного химического состава в растворе (или твердых веществ, которые могут быть растворены) с использованием сначала реагента для осаждения одного из материалов, а затем использования фильтра чтобы отделить твердое тело от другого материала (ов).
  • Фильтрация также важна и широко используется как одна из единичных операций химического машиностроения.

  Важно не путать фильтрацию с просеиванием . При просеивании имеется только один слой среды, где разделение по размеру происходит исключительно из-за того, что фракция твердого вещества в виде частиц, которая слишком велика, чтобы пройти через отверстия сита, в науке называется oversize (см. Частицу распределение по размерам) сохраняются.В фильтрации задействована многослойная среда, в которую также включены другие механизмы, например, прямой захват, диффузия и центробежное действие, где в последнем случае частицы, которые не могут следовать извилистым каналам фильтра, также будут прилипать к структуре. среды и сохраняются. ^[1]

  В зависимости от применения один или оба компонента могут быть изолированы. Примеры фильтрации включают A) кофейный фильтр для отделения кофе от молотого кофе и B) использование HEPA-фильтров в кондиционировании воздуха для удаления частиц из воздуха.

  В процессе фильтрации частицы и жидкость отделяются от суспензии, и эта жидкость может быть жидкостью или газом (или сверхкритической жидкостью). Для разделения смеси химических соединений выбирается растворитель, который растворяет один компонент, но не растворяет другой. При растворении смеси в выбранном растворителе один компонент перейдет в раствор и пройдет через фильтр, а другой останется. Это один из самых важных методов, используемых химиками для очистки соединений.

  Фильтрация также очищает потоки воздуха и других газов. В печах используется фильтрация, чтобы предотвратить загрязнение элементов печи частицами. В системах пневмотранспорта часто используется фильтрация, чтобы остановить или замедлить поток транспортируемого материала с помощью рукавного фильтра.

  В оставшейся части статьи основное внимание уделяется фильтрации жидкости.

  Рекомендуемые дополнительные знания

  Методы

  Есть много разных методов фильтрации; все стремятся к разделению двух или более веществ.Это достигается за счет некоторой формы взаимодействия между удаляемым веществом или объектами и фильтром. Кроме того, вещество, которое должно пройти через фильтр, должно быть текучей средой, то есть жидкостью или газом.

  Простейший метод фильтрации — пропустить раствор твердого вещества и жидкости через пористую поверхность раздела так, чтобы твердое вещество улавливалось, а жидкость проходила через него. Этот принцип основан на разнице в размерах между частицами, составляющими жидкость, и частицами, составляющими твердое тело.В лаборатории часто используют воронку Бюхнера с фильтровальной бумагой, служащей пористым барьером.

  Например, эксперимент по доказательству существования микроскопических организмов включает сравнение воды, прошедшей через неглазурованный фарфор и нефильтрованный арбуз. Когда фильтрованная вода остается в герметичных контейнерах, она портится дольше, что свидетельствует о том, что очень мелкие предметы (например, бактерии) могут быть удалены из жидкости путем фильтрации. ^{[ необходима ссылка ]} Альтернативные методы часто принимают форму электростатического притяжения.Эта форма фильтров снова имеет проблему либо засорения, либо все активные узлы на фильтре становятся ненужными. Однако большинство химических фильтров сконструированы таким образом, что фильтр можно промывать химическим веществом, которое удаляет нежелательные вещества и позволяет использовать фильтр повторно.

  Течет

  Жидкости обычно проходят через фильтр под действием силы тяжести. Это простейший метод, который можно увидеть на примере кофеварки. Для химических предприятий это также обычно самый экономичный метод.В лаборатории может применяться давление в виде сжатого воздуха, чтобы ускорить процесс фильтрации, хотя это может привести к засорению или прохождению мелких частиц. В качестве альтернативы жидкость может протекать через фильтр под действием насоса. В этом случае нет необходимости устанавливать фильтр вертикально.

  Фильтрующий материал

  Существует два основных типа фильтрующих материалов & mdash; твердое сито, которое улавливает твердые частицы, с помощью фильтровальной бумаги или без нее, и слой гранулированного материала, который задерживает твердые частицы по мере прохождения.Первый тип позволяет собирать твердые частицы, то есть остаток, в неповрежденном виде; второй тип этого не допускает. Однако второй тип менее склонен к засорению из-за большей площади поверхности, на которой могут задерживаться частицы. Кроме того, когда твердые частицы очень мелкие, часто дешевле и проще выбросить загрязненные гранулы, чем очистить твердое сито.

  Фильтрующий материал можно очистить путем ополаскивания растворителями или моющими средствами. В качестве альтернативы, в инженерных приложениях, таких как водоочистные сооружения плавательных бассейнов, их можно очищать обратной промывкой.

  Примеры первого типа включают фильтровальную бумагу, используемую с воронкой Бюхнера, Хирша, фильтровальной воронкой или другой подобной воронкой. Воронка из спеченного стекла часто используется в химических лабораториях, поскольку она способна улавливать очень мелкие частицы, позволяя при этом удалять частицы шпателем.

  Примеры второго типа включают фильтры на муниципальных очистных сооружениях и водоочистных сооружениях плавательных бассейнов, где зернистым материалом является песок. В лаборатории целит или диатомит упаковывают в пипетку Пастера (микромасштаб) или загружают на воронку из спеченного стекла, которая служит фильтрующим слоем.

  При выборе фильтрующего материала необходимо учитывать следующие моменты:
  i> способность строить твердое тело.
  ii> минимальное сопротивление потоку фильтрата.
  iii> устойчивость к химическим атакам.
  iv> минимальная стоимость.
  v> долгая жизнь.

  Фильтрующее средство

  Для облегчения фильтрации можно использовать определенные вспомогательные фильтрующие средства. Часто это несжимаемая диатомитовая земля или кизельгур, состоящий в основном из кремнезема. Также используются древесная целлюлоза и другие инертные пористые твердые вещества.

  Эти вспомогательные фильтрующие средства можно использовать по-разному. Их можно использовать в качестве предварительного покрытия перед фильтрацией суспензии. Это предотвратит засорение фильтрующей среды твердыми частицами студенистого типа, а также даст более чистый фильтрат. Их также можно добавлять в суспензию перед фильтрацией. Это увеличивает пористость кека и снижает сопротивление кека во время фильтрации. Во вращающемся фильтре вспомогательное фильтрующее средство можно наносить в качестве предварительного покрытия; впоследствии тонкие кусочки этого слоя срезаются вместе с коржем.

  Использование фильтрующих добавок обычно ограничивается случаями, когда осадок выбрасывается или когда осадок можно химически отделить от фильтра.

  Альтернативы

  Фильтрация — более эффективный метод разделения смесей, чем декантация, но требует гораздо больше времени. Если задействовано очень небольшое количество раствора, большая часть раствора может быть впитана фильтрующей средой.

  Альтернативой фильтрации является центрифугирование — вместо фильтрации смеси твердых и жидких частиц смесь центрифугируется для вытеснения (обычно) более плотного твердого вещества на дно, где оно часто образует твердую лепешку.Вышеуказанную жидкость затем можно декантировать. Этот метод особенно полезен для отделения твердых частиц, которые плохо фильтруются, таких как студенистые или мелкие частицы. Эти твердые частицы могут забиваться или проходить через фильтр соответственно.

  Типы фильтров

  • Гравитационный фильтр (открытая система, работающая только с давлением водяного столба)
  • Напорный фильтр (закрытая система, работающая под давлением от насоса)
  • Фильтр бокового потока (фильтр в замкнутом контуре, который фильтрует только часть среды за цикл)
  • Ротационные фильтры непрерывного действия

  В почке

  Основная статья: Почечная фильтрация

  Почки работают за счет фильтрации крови в клубочках с последующей выборочной реабсорбцией многих веществ, необходимых для организма.

  См. Также

  • Разделение смесей
  • Микрофильтрация
  • Ультрафильтрация
  • Нанофильтрация
  • Обратный осмос
  • Фильтр (вода)

  Список литературы

  Воздушный фильтр Engineering (M) Sdn. Bhd.

  Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

  Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

  ---

  Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

  Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

  ---

  Почему этому сайту требуются файлы cookie?

  Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
  потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

  ---

  Что сохраняется в файле cookie?

  Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

  Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
  не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
  остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

  Химические системы фильтрации воды

  Прежде чем вы сможете выбрать подходящий химический фильтр для воды для своего дома, вам необходимо точно знать, что находится в вашей воде.В US Water Systems мы предлагаем различные наборы для тестирования воды, которые помогут вам определить, что вам нужно обработать. Как только мы получим результаты, наши специалисты по водоснабжению помогут вам выбрать правильную систему для вашей семьи.

  Химические вещества, которые могут быть обнаружены в вашей воде, включают следующие:

  • Хлор
  • Тригалометаны (THM) — побочный продукт дезинфекции хлором
  • Пестициды
  • Промышленные растворители
  • Полихлорированные бифенилы (ПХБ)
  • Углеводороды 9103 Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)

  Вся вода очищается на муниципальном уровне, чтобы обеспечить ее достаточную чистоту для питья, но это не означает, что все химические вещества удалены.Например, хлор часто добавляют в качестве дезинфицирующего средства, так как он убивает многие биологические загрязнители. Воду также фильтруют различными методами, и часто добавляют фторид, чтобы уменьшить кариес. Хотя полученная вода считается безопасной для питья, многие люди все еще обеспокоены количеством оставшихся химикатов. Людям, которые получают воду из колодцев или других частных источников, необходимо регулярно проверять эту воду и очищать ее от любых химических загрязнителей.

  Типы химических фильтров для воды

  Активированный уголь — один из наиболее эффективных доступных методов химической фильтрации.Это особенно полезно, потому что ничего не добавляет в воду, а удаляет только определенные типы химикатов. Существует два основных типа угольных фильтров для воды для химического удаления: гранулированный активированный уголь (GAC) и каталитический уголь.

  Гранулированные фильтры с активированным углем

  Известно, что GAC, один из наиболее распространенных и полезных типов химических систем фильтрации воды, эффективен при удалении хлора, пестицидов и ряда органических загрязнителей. Гранулированный активированный уголь — это просто уголь, который был специально обработан, чтобы сделать его чрезвычайно пористым и придать ему очень большую площадь поверхности.Эти характеристики делают углерод с высокой адсорбционной способностью , что означает, что химические вещества, растворенные в воде, будут притягиваться к углю и прилипать к нему.

  Угольные химические фильтры для воды с обратной промывкой — хороший выбор для систем целого дома, поскольку они обеспечивают хорошую скорость потока (до 20 галлонов в минуту) и относительно низкую цену. Фильтрующий материал GAF хранится в большом резервуаре, и, поскольку он автоматически промывается и очищается системой, его можно использовать снова и снова.В большинстве случаев носитель может прослужить годы, прежде чем его потребуется заменить.

  Каталитические угольные фильтры

  Хотя обычный GAC удаляет широкий спектр органических химикатов и хлора, существуют загрязнения, которые он менее эффективно удаляет. Один из них, хлорамин, является производным аммиака и все чаще используется в качестве альтернативы дезинфекции хлором на водоочистных сооружениях. Это химическое вещество может убить рыбу и повредить растения, и его необходимо удалять из воды, используемой пациентами на диализе.

  Поскольку стандартный химический фильтр GAC не может эффективно удалять хлорамины, вам понадобится каталитический угольный фильтр для удаления этих химикатов из воды. Каталитический уголь аналогичен GAC и может удалять все те же загрязнения. Однако, поскольку этот тип углерода, обычно изготавливаемый из скорлупы кокосовых орехов, имеет измененную электронную структуру поверхности, он гораздо эффективнее привлекает хлорамины.

  Как и обычный гранулированный активированный уголь, химический фильтр для воды с каталитическим углем необходимо регулярно промывать, чтобы очистить материал и смыть все накопившиеся химические вещества.Среда обычно прослужит несколько лет, прежде чем ее потребуется заменить, хотя это будет зависеть от того, сколько воды обрабатывает система и от концентрации химического загрязнения.

  Дополнительные варианты фильтрации

  Уголь — один из наиболее эффективных доступных химических фильтрующих материалов, но он не может удалить все загрязнения. Часто угольные фильтры сочетаются с дополнительными методами очистки воды, чтобы получить воду наилучшего качества. Обратный осмос (RO), например, очень эффективен при удалении цист криптоспоридий и ряда бактерий, но воздействие хлора эффективно разрушает мембрану.Поэтому очень часто можно найти систему обратного осмоса, которая включает несколько угольных фильтров перед мембраной. Каталитический уголь можно комбинировать в системе с фильтром из костного угля для удаления фторида из воды.

  Filtration — New World Encyclopedia

  Схема простой фильтрации.

  Фильтрация — это механическая или физическая операция, при которой твердые частицы отделяются от текучих сред (жидкостей или газов) в смеси с помощью среды, которая называется фильтром . Когда смесь контактирует с фильтром, фильтр пропускает жидкость, но задерживает, по крайней мере, часть твердого материала. Жидкость, которая проходит через фильтр, называется фильтратом , , а твердый материал, который остается на фильтре, называется остатком . В зависимости от приложения один или оба компонента могут быть изолированы.

  Методы фильтрации часто используются для удаления вредных веществ из воздуха или воды, например, для уменьшения загрязнения воздуха или для того, чтобы сделать воду пригодной для питья.Химики часто используют фильтрацию для разделения материалов различного химического состава. В промышленных масштабах фильтрация используется, в частности, в нефтяной, газовой, пищевой и фармацевтической промышленности. Муниципалитеты используют методы фильтрации при очистке сточных вод и очистки сточных вод.

  Методы

  В процессе фильтрации твердые частицы отделяются от текучей среды в суспензии, и текучая среда может быть жидкостью или газом (или сверхкритической текучей средой). Существуют различные методы фильтрации.В каждом случае удаляемые частицы улавливаются фильтром, а жидкость проходит через него.

  Простейший метод фильтрации — пропустить суспензию твердого вещества в жидкости через пористую поверхность раздела так, чтобы твердое вещество улавливалось, а жидкость проходила через нее. Этот принцип основан на разнице в размерах частиц, составляющих жидкость, и частиц, составляющих твердое тело. В лаборатории можно использовать воронку Бюхнера или воронку Хирша с фильтровальной бумагой, служащей пористым барьером.

  Например, эксперимент, демонстрирующий существование микроскопических организмов, включает сравнение нефильтрованной воды с водой, пропущенной через неглазурованный фарфор. Когда фильтрованная вода остается в герметичных контейнерах, она дольше портится, что показывает, что даже микроскопические организмы (например, бактерии) могут быть удалены из жидкостей с помощью надлежащим образом спроектированной фильтрации.

  Некоторые методы основаны на принципе электростатического притяжения между противоположно заряженными частицами.Эти типы фильтров могут засориться, или их активные участки могут быть заполнены нежелательными материалами. Однако большинство химических фильтров сконструированы таким образом, что фильтр можно промывать химическим веществом, которое удаляет нежелательные материалы, позволяя использовать фильтр повторно.

  Для разделения смеси твердых химических соединений химик может выбрать растворитель, который растворяет один компонент, но не растворяет другой. Когда эта смесь фильтруется, компонент в растворе проходит через фильтр, а другой задерживается фильтром.Это один из самых важных методов, используемых химиками для очистки соединений.

  В качестве альтернативы, если в растворе находится несколько соединений, химик может добавить реагент, который осаждает одно или несколько соединений. Затем смесь можно фильтровать для отделения осадка от растворенных материалов.

  Регулировка расхода через фильтр

  Самый простой способ отделить твердые частицы от жидкости — это позволить жидкости течь через фильтр под действием силы тяжести.Для химических предприятий это обычно наиболее экономичный метод. В лаборатории может применяться давление в виде сжатого воздуха, чтобы ускорить процесс фильтрации, хотя это может засорить фильтр или позволить прохождение мелких частиц. В качестве альтернативы жидкость может проходить через фильтр с помощью насоса.

  Фильтрующий материал

  Существует два основных типа фильтрующих материалов: твердое сито, улавливающее твердые частицы, с фильтровальной бумагой или без нее; и слой гранулированного материала, который удерживает твердые частицы, когда они пытаются пройти.Первый тип позволяет собирать твердые частицы (то есть остаток) в целости и сохранности; второй тип этого не допускает. Однако второй тип менее склонен к засорению, поскольку частицы могут задерживаться на большей площади поверхности. Кроме того, когда твердые частицы очень мелкие, часто дешевле и проще выбросить загрязненные гранулы, чем очистить твердое сито.

  Фильтрующий материал можно очистить путем ополаскивания растворителями или моющими средствами. В качестве альтернативы, в инженерных приложениях, таких как водоочистные сооружения плавательных бассейнов, их можно очищать обратной промывкой.

  Примеры первого типа включают фильтровальную бумагу , используемую с воронкой Бюхнера, воронкой Хирша или другой подобной воронкой. Воронка из спеченного стекла часто используется в химических лабораториях, поскольку она может улавливать очень мелкие частицы, которые можно удалить шпателем.

  Примеры второго типа включают фильтры на муниципальных очистных сооружениях и водоочистных сооружениях плавательных бассейнов, где зернистым материалом является песок. В лаборатории фильтрующий слой может быть сформирован из целита (диатомитовой земли или кизельгура), упакованного в пипетку Пастера (микромасштаб) или загружен на воронку из спеченного стекла.

  При выборе фильтрующего материала следует учитывать, обладает ли фильтр следующими свойствами:

  • Способность улавливать твердые частицы
  • Минимальное сопротивление фильтрата проходить через
  • Устойчивость к химическому воздействию
  • Минимальная стоимость
  • Длительный срок службы

  Фильтрующее средство

  Некоторые вспомогательные фильтрующие средства могут использоваться для облегчения процесса фильтрации. Часто это неорганические минеральные порошки или органические волокнистые материалы.Примеры включают диатомит, древесную целлюлозу и другие инертные пористые твердые вещества.

  Эти вспомогательные фильтрующие средства можно использовать двумя разными способами. Их можно использовать в качестве предварительного покрытия (на фильтрующей среде) перед фильтрацией суспензии. Это предотвращает засорение фильтрующей среды твердыми частицами студенистого типа и дает более чистый фильтрат. В качестве альтернативы их можно добавить к суспензии перед фильтрацией. Это увеличивает пористость кека и снижает сопротивление кека во время фильтрации. Во вращающемся фильтре вспомогательное фильтрующее средство можно наносить в качестве предварительного покрытия; впоследствии тонкие кусочки этого слоя срезаются вместе с коржем.

  Использование фильтрующих добавок обычно ограничивается случаями, когда осадок выбрасывается или когда осадок можно химически отделить от фильтра.

  Типы фильтров

  • Гравитационный фильтр (открытая система, работающая только с давлением водяного столба)
  • Напорный фильтр (закрытая система, работающая под давлением от насоса)
  • Фильтр бокового потока (фильтр в замкнутом контуре, который фильтрует только часть среды за цикл)
  • Ротационные фильтры непрерывного действия

  Фильтрация vs.просеивание

  Важно не путать фильтрацию с просеиванием . При просеивании есть только один слой среды, где разделение по размерам происходит исключительно из-за того, что фракция твердого вещества в виде частиц, которая слишком велика, чтобы пройти через отверстия сита (с научной точки зрения это называется «негабаритный») ) сохраняются. В фильтрации задействована многослойная среда, в которую также включены другие механизмы, например, прямой перехват, диффузия и центробежное действие, где в последнем случае частицы, которые не могут следовать извилистым каналам фильтра, также будут прилипать. структуре среды и сохраняются. ^[1]

  Приложения

  Методы фильтрации используются в домашних условиях, в исследовательских лабораториях, в промышленных процессах и для контроля загрязнения окружающей среды. Например, кофейный фильтр используется для отделения заваренного кофе от молотого, а фильтры HEPA используются в кондиционерах и пылесосах. Некоторые фильтры используются для очистки окружающего воздуха путем удаления пыли из атмосферы.

  Химики часто используют фильтрацию для отделения материалов от смесей различного химического состава.

  В промышленных масштабах фильтрация используется, в частности, в нефтяной, газовой, пищевой и фармацевтической промышленности. Муниципалитеты используют методы фильтрации при очистке сточных вод и очистки сточных вод.

  Фильтрация очищает ручьи или другие водотоки. В печах используется фильтрация, чтобы предотвратить загрязнение элементов печи частицами. В системах пневмотранспорта часто используется фильтрация, чтобы остановить или замедлить поток транспортируемого материала с помощью рукавного фильтра.

  В почках

  Почки работают путем фильтрации крови в клубочках с последующей избирательной реабсорбцией многих веществ, необходимых для организма.

  Альтернативы

  Фильтрация — более эффективный метод разделения смесей, чем декантация, но он требует гораздо больше времени. Если задействовано очень небольшое количество раствора, большая часть раствора может быть впитана фильтрующей средой.

  Альтернативой фильтрации является центрифугирование — вместо фильтрации смеси твердых и жидких частиц смесь центрифугируется для вытеснения (обычно) более плотного твердого вещества на дно, где оно часто образует твердую лепешку.Вышеуказанную жидкость затем можно декантировать. Этот метод особенно полезен для отделения твердых частиц, которые плохо фильтруются, например, студенистых или мелких частиц. Эти твердые частицы могут забиваться или проходить через фильтр соответственно.

  Банкноты

  1. ↑ Конспект лекций для аспирантов по фильтрации и разделению по размеру на факультете химической инженерии, Университет Лугборо, Англия.

  Список литературы

  • Черемисинов Николай П. 1998. Liquid Filtration, 2-е изд. Бостон: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0750670479.
  • Мельцер, Теодор Х. и Майк В. Йорниц. 2006. Фармацевтическая фильтрация: управление удалением организмов. Bethesda, Мэриленд: КПК. ISBN 193011477X.
  • Сазерленд, Кен. 2007. Фильтры и справочник по фильтрации, 5-е изд. Оксфорд: Эльзевир. ISBN 978-1856174640.

  Внешние ссылки

  Все ссылки получены 10 апреля 2017 г.

  Кредиты

  Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия
  в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia, и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

  История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

  Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

  Определение, процесс и примеры фильтрации

  Открывая капот автомобилей, мы, должно быть, заметили, что большинство людей чистят воздушный фильтр автомобиля, который собирал пыль в течение длительного времени. Аналогичным образом в нашей комнате мы должны были очистить фильтр, установленный перед кондиционером, чтобы удалить пыль.

  Определение фильтрации

  Фильтрация — это физический процесс, с помощью которого твердые частицы отделяются от жидкостей или газов с использованием фильтра или мембраны в качестве среды, которая задерживает твердые частицы и позволяет жидкости или газам проходить через мембрану или фильтр. .

  Что такое фильтрация?

  Процесс фильтрации: Фильтр или мембрана используются для разделения веществ в двух разных состояниях, и этот процесс называется процессом фильтрации. Физические состояния, в которых могут находиться вещества, — твердое и жидкое или твердое и газообразное. Здесь обычно фильтры бывают физического, биологического или механического характера.

  Отфильтрованная жидкость называется фильтратом, а твердое вещество, которое остается или собирается на фильтре, является остатком.Тонкая фильтрующая среда представляет собой барьер, через который проходят очень мелкие частицы жидкости, в то время как крупные зерна остаются на фильтре.

  Схема фильтрации

  [Изображение будет скоро загружено]

  Рисунок 1: Фильтрация

  Этот вид фильтрации наиболее распространен, когда для осаждения вещества сначала используется сила тяжести. Затем смесь выливают на фильтровальную бумагу и под действием силы тяжести вытягивают капли воды, которые собираются в виде фильтрата, а остаток остается в самой фильтровальной бумаге.

  Используемые фильтры: Наиболее распространенными фильтрующими добавками были диоксид кремния, диатомитовая земля, целлюлоза и перлит. Их можно использовать отдельно или с бумажными фильтрами.

  Примеры фильтрации

  Очень простой и проверенный пример фильтрации: если в стакане есть песок, соль и вода, соль растворяется в воде, тогда как песок остается как таковой и оседает на дне. стакан. Теперь нам нужно отделить песок от соленой воды, что можно легко сделать с помощью процесса фильтрации с использованием фильтровальной бумаги Whatman Grade 1.Песок, оставшийся на фильтровальной бумаге, называется осадком, тогда как соленая вода, теперь называемая фильтратом, проходит через фильтровальную бумагу и собирается в химическом стакане. Еще один хороший пример — фильтрация воздуха от пыли в кондиционере. Здесь чистый воздух засасывается кондиционером и содержит пыль. Эту пыль нельзя увидеть невооруженным глазом. Таким образом, когда фильтр устанавливается перед кондиционером, пыль собирается на фильтре, и мы получаем чистый воздух, что является примером фильтрации твердых частиц в газе.

  Применение фильтрации

  В нашей повседневной жизни мы применяем процесс фильтрации по-разному. Вот несколько примеров:

  • Мы фильтруем горячий чай с помощью сетчатого фильтра, в котором молоко растворяет соки чайных листьев и сахар, который отфильтровывается как фильтрат, тогда как чайная пыль или листья остаются в виде осадка. Мы завариваем кофейный порошок в горячей воде после фильтрации, жидкий кофе — это фильтрат, а крупные частицы или кофейная пыль остаются в виде осадка.

  • В настоящее время пылесосы используются с прикрепленными фильтрами для впитывания пыли внутри.

  • При сборе дождевой воды дождевая вода хранится в резервуаре. Эта вода проходит через насосы в несколько отстойников и фильтров, а затем превращается в дезинфицирующее средство перед использованием в бытовых целях. Таким образом, почва, песок и другие биологические организмы, такие как насекомые, отфильтровываются, чтобы получить чистую воду.

  • В наших почках кровь постоянно фильтруется через микроскопический фильтр, клубочки, где основные питательные вещества всасываются обратно, а мочевина представляет собой токсичный остаток, который собирается в почках и выводится из организма.

  • Многие масла получают ароматные и насыщенные питательными веществами масла за счет поглощения эфирных масел других цветов, фруктов и орехов. Затем их фильтруют и используют в качестве лечебного средства.

  • В лабораториях фильтрация — очень важный процесс. Многие вещества на масляной основе растворяются в масле, а вещества на водной основе, которые не растворяются, остаются в виде остатков, которые можно снова растворить в воде и использовать.

  Семь этапов процесса очистки воды:

  Подробные этапы очистки воды зависят исключительно от природы неочищенной воды и требуемых стандартов качества воды, используемых в промышленности и в домашних условиях.Общие шаги, используемые для очистки питьевой воды, включают:

  1. Аэрация воды: Сырая вода собирается в большом резервуаре для аэрации. Воздух пропускается через воду по перфорированным трубам. Аэрация удаляет неприятные запахи и CO2. Некоторые из нежелательных металлов, таких как марганец, железо, из воды можно удалить, осаждая их в виде гидроксидов.

  2. Хранение или осаждение пыли и отходов: Газированная вода хранится в отстойнике от 10 до 15 дней.В результате этого процесса твердые частицы, а также более тяжелые металлы оседают на дне резервуара, что делает воду прозрачной. Патогенные бактерии постепенно умирают, а некоторые органические вещества в воде окисляются во время хранения.

  3. Резервуар для коагуляции. Затем в резервуар для коагуляции помещается вода. Некоторые осаждающие вещества, такие как известь, квасцы и т. Д., Смешиваются с водой. Эти агенты образуют гидроксид алюминия, Al (OH) 3 осаждается при смешивании с водой. Таким образом, взвешенные твердые частицы, абсорбированные на поверхности частиц извести / квасцов, осаждаются из воды и оседают на дне резервуара.

  4. Фильтрация: вода пропускается через песок в гравитационном фильтре. Здесь удаляется около 98% микроорганизмов и других примесей.

  Бак гравитационного фильтра для воды состоит из трех основных слоев:

  • Верхний слой: это тонкий слой толщиной 1 м.

  • Средний слой: это слой крупных песчинок толщиной от 0,3 до 0,5 м.

  • Нижний слой: слой белого гравия толщиной от 0,3 до 0,5 м.

  5.Сборный резервуар: В нижней части фильтрующего слоя находится сборный резервуар, в котором собирается отфильтрованная вода.

  6. Дезинфекция воды: дезинфицирующие средства, такие как хлор, убивают патогены, а также другие микроорганизмы в воде.