Термины и определения. Фильтрование (син. фильтрация) — процесс механического разделения жидких или газообразных дисперсных систем с помощью пористых перегородок

Фильтрование (син. фильтрация) — процесс механического разделения жидких или газообразных дисперсных систем с помощью пористых перегородок, способных пропускать дисперсионную среду и задерживать частицы, размеры которых превышают диаметр пор перегородки. Фильтрование широко используется в санитарно-гигиенических, биохимических, микробиологических и клинико-диагностических лабораториях, в фармакологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Прошедшую через фильтровальную перегородку — фильтр — жидкость называют фильтратом. Для ускорения фильтрации создают перепад давления между разными сторонами фильтра, проводя процесс под повышенным давлением, при высоком разрежении или в центрифуге. Выбор фильтра и способа фильтрации определяется размером и формой частиц дисперсной фазы или природой дисперсионной среды. Фильтруемый образец не должен вступать в химическую реакцию с материалом фильтра, летучие жидкости нельзя фильтровать в вакууме; вязкие жидкости фильтруют под давлением или при повышенной температуре для уменьшения вязкости. При отделении твердых веществ, имеющих низкую температуру плавления, фильтрацию проводят при охлаждении.

Скорость фильтрации зависит от плотности фильтра и величины фильтрующей поверхности и определяется фильтрующей способностью, т.е. количеством жидкости (или газа) в мл, проходящей в 1 с через 1 см² фильтрующей поверхности при перепаде (градиенте) давления в 1 см. вод. ст.

Ультрафильтрация – это процесс мембранного разделения, при котором из раствора отфильтровываются макромолекулы и частицы размером 10-200 ангстрем. Молекулярная масса таких частиц лежит в пределах 1000-100 000. Существуют следующие три главные области применения ультрафильтрации:

концентрирование, т.е. увеличение концентрации макромолекул удалением растворителя;

обессоливание растворов макромолекул (удаление из раствора ионов и низкомолекулярных примесей);

фракционирование молекул разделением их по величине.

Микрофильтрация – процесс, в ходе которого происходит выделение коллоидных частиц с размером от 200 ангстрем до 100 мкм.

Макрофильтрация – процесс выделения из растворов или суспензий крупных частиц. Их размеры, как правило, превышают 10 мкм.

Осмос – диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану, разделяющую два раствора различной концентрации или чистых растворитель и раствор.

Обратный осмос – мембранное разделение растворов под давлением, превышающим осмотическое давление; осуществляется путем преимущественного проникновения растворителя через полупроницаемую мембрану.

Селективность – наличие у мембраны различной проницаемости для различных компонентов разделяемой среды.

Концентрационная поляризация – явление увеличения концентрации растворенного вещества, задерживаемого мембраной у ее поверхности вследствие избирательного перемещения растворителя через мембрану.

Регентат – (исходный раствор, нативная культура) - фильтруемая жидкость.

Пермеат – (фильтрат, фугат) - раствор, прошедший через фильтровальную перегородку — фильтр.