Filtrazione

Schema del processo di filtrazione. Le particelle più grandi rimangono nel filtro e il passaggio più piccolo. Fonte: Stefan Kleyer, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Cos'è la filtrazione?

IL filtrazione È il processo che separa i solidi in sospensione in un liquido o di gas, per mezzo di un mezzo meccanico poroso. L'ambiente meccanico che può essere utilizzato per la separazione dei solidi è anche chiamato setaccio, screening, setaccio o filtro.

Se eseguiamo una sospensione in un mezzo liquido e utilizziamo un mezzo poroso per filtrarlo, separeremo i solidi più piccoli che passano attraverso il mezzo poroso e i solidi più grandi che saranno trattenuti dal mezzo poroso.

La filtrazione è stata utilizzata nel corso degli anni domestico. Ma viene utilizzata anche la teoria della filtrazione per l'interpretazione dei risultati nelle pratiche di laboratorio.

La massima limitazione che si trova è che l'interazione delle particelle può variare a seconda delle caratteristiche di particelle solide e fluido.

Le variabili che influenzano il processo di filtrazione sono la pressione, la torta di filtrazione, la viscosità e la temperatura, le dimensioni delle particelle e la loro concentrazione e il mezzo di filtro.

A seconda delle dimensioni e della natura della miscela, possiamo parlare di diverse forme di filtraggio. Da un lato, il filtraggio stesso, che separa le minuscole particelle solide in una sospensione colloidale.

D'altra parte, il casting, che separa le particelle grandi e visibili con un filtro. E il setaccio, che separa particelle da dimensioni diverse senza un mezzo liquido.

Esempi di filtrazione

Filtri dell'aria

Possono essere utilizzati in recinti chiusi, ma anche in applicazioni meccaniche, come i motori delle auto.

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Questi filtri servono a separare e fermare le particelle solide trovate nell'aria che impediscono il loro ingresso.

Filtri dell'acqua

Come l'esempio precedente, questi filtri servono a separare le particelle che galleggiano nell'acqua e purificare l'acqua.

Filtri di pietra

Questi filtri dell'acqua dell'era coloniale servivano a purificare l'acqua precedentemente attraverso una pietra porosa. Questa pietra serviva da barriera alle particelle che fluttuavano nell'acqua.

Filtri dell'olio

In alcuni motori a combustione, vengono prodotte particelle dannose per il motore, quindi viene installato un filtro che li conserva, mantenendo pulito il motore del motore e prolungando così la sua vita utile.

Carta da filtro

Questo tipo di carta viene utilizzato principalmente nei processi di laboratorio per separare le soluzioni. Questa carta conserva le particelle più piccole, ma lascia che l'acqua passi.

Caffè

La preparazione del caffè costituisce un esempio di filtraggio. Il caffè macinato viene messo su un filtro, di solito tessuto o carta, e l'acqua bollente viene gettata sopra.

In questo modo, l'acqua diluisce e trasporta il sapore e le proprietà del caffè che lo separa da particelle solide.

Succhi

Nell'elaborazione di molti succhi di frutta, liquefie o stringe la polpa e talvolta si intrufola per separare il liquido da pezzi solidi.

Infusioni

Queste bevande preparano infusione di erbe in acqua bollente. Possono essere eseguiti in due modi: aggiungere le erbe all'acqua bollente e quindi scontrarle, o usando un saquito di carta da filtro che conserva le erbe e consente all'acqua di trasformare.

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Pasta o riso

In cucina la tecnica di filtraggio per alcuni piatti viene utilizzata molto, come pasta e riso. Questi ingredienti vengono cotti in acqua e quindi scivolano per rimuovere il fluido in eccesso.

Farina

Nella pasticceria, la farina e lo zucchero a velo sono dimensionati per separare le particelle dagli ingredienti, usando solo quelle più piccole che passano attraverso il setaccio, in modo che i grumi escano nei preparativi finali.

Bevande al vino e alcoliche

Bevande da vino e alcoliche ottenute attraverso la frutta, devono passare un processo di filtraggio per eliminare le sostanze solide dall'elaborazione finale, prima di lasciarle fermentare per ottenere il processo alcolico.

Grille di fognatura

Nelle strade possiamo vedere come alcune fogne hanno un pezzo che filtra i rifiuti solidi e li separa dall'acqua piovana in modo che non entri nelle fogne.

In questo modo, nelle fognature ci sono solo piccole particelle che possono essere facilmente eseguite senza rischi di ostruzione.

Griglie fregader e lavandini

Sempre più vengono utilizzati, queste griglie impediscono ai rifiuti solidi di entrare nei tubi e sui tubi della nostra casa, non solo per evitare possibili ingorghi, ma anche per evitare i cattivi odori che si verificano dallo stato di decomposizione dei rifiuti organici.

Filtrazione delle acque reflue

Ci sono processi per pulire il filtraggio delle acque reflue che si trovano in acqua.

Questo processo di filtrazione fa riutilizzare le acque e non contaminate così tanta acqua di mare.

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Filtro di sigaretta

Il filtro delle sigarette è una parte importante di loro, poiché mantiene le sostanze più tossiche e dannose che impediscono loro di entrare nel nostro sistema.

Cemento

Nella costruzione, viene seguito il processo setacciato di alcuni materiali, come il cemento, per creare mortaio.

Questo rende le polveri di cemento ben decomposti e può essere miscelato omogeneo con acqua.

In caso contrario, può accadere che palline di cemento non omogenee che indeboliscono la struttura che viene costruita.

I reni, il fegato e i polmoni

I reni, il fegato e i polmoni funzionano come i filtri del corpo umano. Separano e filtrano i soggetti che andranno sprecati.

Se i reni non producono il filtro come dovrebbe, molte volte l'uso di macchine per dialisi che eseguono il processo di filtraggio come se fossero i reni stessi.

Riferimenti

1. Kittel, c. (2005). Introduzione alla fisica a stato solido. Wiley.
2. Van Kampend, n., Reinhardt, w. Processioni stocastiche in fisica e chimica.