
La filtración por gravedad es un método para eliminar impurezas de soluciones mediante la fuerza de la gravedad que impulsa el líquido a través de un filtro. Los dos tipos principales de filtración que se utilizan en los laboratorios son la filtración por gravedad y la filtración por vacío/succión. La filtración por gravedad se usa frecuentemente en laboratorios químicos para filtrar precipitados de reacciones de precipitación , así como agentes desecantes, subproductos inadmisibles o reactivos residuales. Si bien también puede utilizarse para separar productos concentrados, la filtración por vacío es la más común para este fin. [ 1 ]
Método
El proceso de eliminación de materia en suspensión consta de dos etapas: transporte y adhesión. [ 2 ] Este modo ocurre cuando las partículas se mueven a otro lugar a través del papel de filtro.
La filtración por gravedad es una forma sencilla de eliminar impurezas sólidas o precipitados de un líquido orgánico. La impureza queda atrapada en el filtro. La filtración por gravedad puede recoger cualquier sólido insoluble. [ 3 ]
Historia
En los albores de la historia humana, las personas obtenían agua limpia de ríos o lagos turbios cavando agujeros en las orillas arenosas hasta una profundidad inferior a la del nivel del agua. La arena filtraba el agua y el agua limpia llenaba el agujero; este método se utilizaba para reformar ciudades y purificar las aguas urbanas. [ 4 ]
En la agricultura, se utilizaba la filtración por gravedad para que el agua de las zonas altas fluyera hacia las bajas a través de filtros. De esta forma, la arena y las piedras pequeñas filtran las impurezas, produciendo agua limpia.
En Asia, la gente extrae agua de los pozos y la vierte en una jarra con un pequeño agujero en el fondo. La jarra se llena de piedrecitas y el agujero se cubre con varias capas de gasa.
Métodos clásicos
La filtración se utiliza comúnmente para filtrar soluciones que contienen sólidos o precipitados insolubles. [ 5 ]
La solución se vierte a través de un trozo de papel de filtro doblado en forma de cono dentro de un embudo de vidrio. Los sólidos (o flóculos ) permanecen en el papel de filtro, mientras que la solución filtrada se recoge en un matraz situado debajo del embudo. [ 6 ] Si se filtra un gran volumen de solución, será necesario cambiar el papel de filtro para evitar que se obstruya. [ 7 ]
Error experimental
En muchos laboratorios, se utiliza la filtración por gravedad para separar los sólidos y determinar el rendimiento de la reacción. Es necesario tener en cuenta varios errores experimentales.
Quedan algunos sólidos precipitados en el papel de filtro o en el embudo. En este caso, aparece una discrepancia entre el rendimiento del producto y el rendimiento medido.
Si el sólido precipitado no se seca completamente, el exceso de líquido influye en los resultados experimentales. En consecuencia, el rendimiento real de precipitación puede parecer mayor que el rendimiento teórico.
El uso incorrecto del papel de filtro puede afectar la filtración. Además, dañar el papel de filtro puede permitir que pequeños fragmentos de sólidos precipitados atraviesen el filtro. [ 8 ]
Ejemplos de la industria
Agua de mar
Se probaron diversas operaciones de filtración con agua de mar para disolver altas concentraciones de dimetilsulfoniopropionato . [ 9 ]
Convencional
Estos filtros constan de tres etapas: floculación , clarificación y filtración.
Los filtros de gravedad rápidos típicos contienen tanques de filtración hechos de acero revestido, acero inoxidable o aluminio. El flujo de entrada cae a través del filtro y es capturado por el drenaje inferior. El medio filtrante elimina las partículas del agua. Generalmente tiene 3 capas: carbón de antracita , arena de sílice y grava . [ 10 ]
Este método es eficaz para eliminar impurezas y requiere menos tiempo de limpieza, lo que reduce los costes.
Microorganismos
El proyecto consistía en eliminar parásitos y otros contaminantes como el plomo . El proyecto utilizaba filtros de múltiples orificios con diámetros que permitían que el agua fluyera por gravedad. [ 11 ]
Filtros de medios por gravedad
Estos filtros se utilizan en aplicaciones industriales. El filtro permite que el flujo de fluido pase a través del material filtrante, reteniendo o eliminando las impurezas. Puede procesar grandes volúmenes.
Algunos sistemas de filtración por gravedad en la industria química pueden eliminar el cloro y otros compuestos orgánicos, o eliminar el hierro y sedimentos pesados o arena. [ 12 ]
Filtro por gravedad (líquido)
El líquido se separa de una corriente de gas mediante coalescedores en una sola etapa. Los elementos entran con el flujo y luego pasan a través del distribuidor. Este es un dispositivo de separación primaria que puede eliminar partículas y luego coalescer los cartuchos en dirección de adentro hacia afuera. En este caso, los líquidos pasan a través de la estructura del filtro y luego drenan del recipiente. [ 13 ]
Modelo SK
Este filtro es un sistema de filtración de arena abierta utilizado para el tratamiento de agua en entornos de bajo presupuesto. Es compatible con diversos sistemas de retrolavado controlados por presión. Se trata de un filtro automático por gravedad que utiliza diferentes presiones y realiza el retrolavado del sistema mediante un inyector. El sistema no tiene controles. Los filtros no tienen partes móviles ni bombas. El agua de retrolavado se almacena en un tanque situado debajo del filtro. [ 14 ]
Véase también
Referencias
- ↑ "Filtración" . orgchemboulder.com . Consultado el 23 de septiembre de 2019 .
- ^ J. Paul Chen Shoou-Yuh ChangJerry YC HuangE. Robert Bauman Yung-Tse Hung. Filtración por gravedad .
- ↑ Phillip D. Davies (2012). Medios filtrantes alternativos en la filtración rápida por gravedad de agua potable (PDF) (Tesis).
- ↑ "Filtración por gravedad" .
- ↑ "Filtración" .
- ↑ "Métodos de filtración" (PDF) .
- ↑ "Recristalización: Filtración por gravedad" .
- ↑ "RDGfiltration" (PDF) .
- ↑ Doris Slezak, Ronald P. Kiene (abril de 2006). "Bajas concentraciones de DMSP disuelto en agua de mar reveladas por filtración por gravedad de pequeño volumen y muestreo por diálisis" . Limnología y Oceanografía . 4 (4): 80– 95. Bibcode : 2006LimOM...4...80K . doi : 10.4319/lom.2006.4.80 .
- ↑ "» Sistemas de filtración por gravedad" . napier-reid.com . Consultado el 11 de mayo de 2019 .
- ↑ "Cartucho de filtración por gravedad para la eliminación de microorganismos y/u otros contaminantes" . Cartucho de filtración por gravedad para la eliminación de microorganismos y/u otros contaminantes .
- ↑ "Filtros de gravedad – Sistemas de tratamiento de agua personalizados, Filtros de gravedad – Wigen Water Technologies" . www.wigen.com . Consultado el 11 de mayo de 2019 .
- ↑ "Filtro por gravedad (líquido)" .
- ↑ "Filtro de gravedad SK" .
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