Filtration

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Die Filtration stellt ein Verfahren zur Trennung und Reinigung einer Substanz, wie einer Suspension oder einem Aerosol, dar und gehört somit zu den mechanischen Trennverfahren. Filtrat bezeichnet hierbei eine filtrierte Flüssigkeit. Ein filtriertes Gas besitzt keinen einheitlichen Begriff. Es trägt meist den Namen Reingas. Die Begriffe Permeat, den Filter durchdringende Phase, und Retentat (zurückgehaltene Phase) werden in der Membrantechnik verwendet.

Mechanismus der Filtration

Die Trennung des Gemisches erfolgt bei der Filtration anhand eines Filters. Dieser Filter besteht meist aus Papier oder Textilgewebe. Bei diesem Vorgang treten neben dem Zurückhalten von Partikeln, die die Porengröße übersteigen, weitere Mechanismen, wie die Partikelträgheit, die Diffusionseffekte, die Elektrostatik oder der Sperreffekt auf. Dies hat unmittelbar zur Folge, dass auch Partikel, die kleiner als die Porengröße sind, abgeschieden werden. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit bildet sich aus den zurückgehaltenen Partikeln eine Schicht, der sogenannte Filterkuchen. Nach dem Abbau des Filterkuchens ist eine vollständige Abscheidung der Partikel gegeben. Je nach Konzeption des Filters, muss der Filterkuchen von Zeit zu Zeit entfernt oder der Filter komplett ausgetauscht werden.   

Filtervorrichtungen

Als Filtervorrichtung kann eine Nutsche, ein Porzellan- oder Glastrichter mit einem flachen Siebboden, auf den Filtrierpapier gelegt wird, verwendet werden. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird hierbei eingegossen. Eine Nutsche stellt dabei eine der typischsten Filtervorrichtung im chemischen Labor dar. Diese bestehen aus Porzellan, die einen Einsatz besitzen, auf den ein Rundfilter gelegt wird. Die Nutsche wird auf eine Saugflasche mit Gummiring aufgelegt und mit Hilfe eines dicken Vakuumschlauchs an eine Vakuumpumpe oder eine Wasserstrahlpumpe angeschlossen. Dieses Verfahren ermöglicht eine sehr schnelle Filtration mit wenig Zeitaufwand. Hierbei wird die zu filtrierende Flüssigkeit eingegossen. Darunter befindet sich eine mit der Nutsche dicht verbundene Saugflasche. Aus dieser wird die Luft ausgepumpt, damit der Filtriervorgang deutlich beschleunigt werden kann. Die Flüssigkeit, oder das Filtrat fließt durch den Filter hindurch.

Verfahren der Filtration

Bei der Filtration können unterschiedliche Verfahren angewendet werden. Typische Beispiele für die dynamische Filtration stellt die Cross Flow Filtration dar. Als statisches Filtrationsverfahren wird die Anschwemmfiltration, die Schichtenfiltration und die Membranfiltration bezeichet. Neben der dynamischen und der statischen Filtration gibt es noch die Vakuumfiltration, die Oberflächenfiltration und die Druckfiltration.  

Literatur
•http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Filtration&oldid=85409739 (Abgerufen: 30.03.11).

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