Как изготавливается бумажный фильтр кратко

Характеристики и типы бумажных фильтров

фильтровальная бумага Это бумага, целью которой является очистка жидких веществ и воздуха. Это сделано с производными целлюлозы, которая является веществом, найденным в мембране клеток растений.

В зависимости от использования бумаги ее текстура и диаметр будут различными. Его компоненты делают его достаточно жесткой бумагой, чтобы позволить прохождение раствора и изолировать нерастворимые, которые в этом случае были бы примесями. Таким образом, это полупроницаемая бумага.

В дополнение к способности противостоять любому типу вещества, он также может противостоять высоким и низким температурам.

Этот тип бумаги обычно используется в аналитических лабораториях с целью перегонки жидких веществ и получения чистого вещества, отделенного от загрязненных остатков..

Однако это не единственная фильтровальная бумага, которая существует. Дизайн этой бумаги варьируется в зависимости от того, что он должен фильтровать.

В этом смысле вы можете найти фильтровальную бумагу для профессионального использования, например, для химической лаборатории, и для личного пользования, как если бы вы готовили кофе дома в кофемашине с фильтром..

Типы фильтровальной бумаги

Как упомянуто выше, пропорции, размер и шероховатость различной фильтровальной бумаги различны, и эта разница создается из-за необходимости.

Существует тип фильтра для каждого использования. В некоторых случаях выбор фильтровальной бумаги для использования должен быть сделан на основе компонентов, которые будут проанализированы, и компонентов, которые составляют фильтровальную бумагу.

В других случаях это будет зависеть от того, какое устройство или механизм нуждается в фильтровальной бумаге для его надлежащего функционирования.

Вот некоторые из наиболее распространенных типов фильтровальной бумаги:

Качественная фильтровальная бумага

Этот тип фильтровальной бумаги используется для проведения качественного анализа, который служит для идентификации частиц, присутствующих в отфильтрованном растворе.

Он изготовлен из 100% целлюлозы и рассчитан на pH от 0 до 12. Он также способен выдерживать температуру до 120 ºC..

Количественная фильтровальная бумага

Количественная фильтровальная бумага состоит из 100% хлопковой целлюлозы и содержит 0,01% золы..

Он используется для проведения гравиметрического анализа и мониторинга окружающей среды. Цель состоит в том, чтобы путем разделения присутствующих веществ можно было провести количественный анализ.

Следовательно, характеристика, по которой эта фильтровальная бумага выделяется, состоит в том, что она не обладает среди своих компонентов теми веществами, которые будут анализироваться.

Как и качественная фильтровальная бумага, количественная бумага также имеет различные марки и диаметры..

Хроматографическая фильтровальная бумага

Эта фильтровальная бумага используется химиками для разделения компонентов, метод, известный как электрофорез. Функционально проводить качественный и количественный анализ..

Он характеризуется наличием определенной скорости потока воды и быстрого поглощения, что обеспечивает точный анализ.

Волокнистая фильтровальная бумага

Волокнистая фильтровальная бумага может быть из стекловолокна или кварцевого волокна. Эта особенность позволяет ему выдерживать высокие температуры, поэтому его можно использовать для гравиметрического анализа. Кроме того, продолжительность фильтра будет больше, а стерилизация фильтра проста..

Существует семь различных типов фильтровальной бумаги из стекловолокна, и разница между этими типами заключается в толщине. С другой стороны, стекловолоконный фильтр рекомендуется для сильно загрязненных веществ и веществ, которые трудно разбавить..

В свою очередь, характеристикой фильтровальной бумаги из кварцевого волокна является ее высокая устойчивость к высоким уровням химических веществ..

Кроме того, этот фильтр не подвержен влиянию влажности, поэтому он используется для анализа уровня загрязнения воздуха и воды..

Бумага масляного фильтра

Многим искусственным машинам, таким как автомобили, требуется смазка двигателя. Это делается автоматически и постоянно с маслом при включенном двигателе.

Однако даже если масло приобретается в магазине после его производства компанией, которая выполнила необходимые гигиенические условия, оно никогда не будет на 100% чистым..

Поэтому машины изготавливаются из фильтровальной бумаги, известной как масляный фильтр, который необходимо обновлять время от времени. Это сделано для того, чтобы двигатель получал очищенное масло.

Этот тип фильтра разработан с другой формой. Бумага складывается во множество сгибов, и оба конца бумаги соединяются, образуя круг.

Концы имеют крышки с боковым и боковым отверстием, которое позволяет входить, очищать и выходить из масла..

Поскольку эта смазка происходит только при включенном автомобиле, масляный фильтр изготовлен таким образом, чтобы выдерживать высокие температуры..

Бумага воздушного фильтра

Кондиционеры также являются человеческими изобретениями, и они не освобождаются от необходимости фильтра.

Работа воздуха состоит из подачи воздуха при разных температурах. Однако этот воздух удаляется из воздуха в окружающей среде, которая загрязнена.

Чтобы избежать попадания нечистых частиц в замкнутое пространство, воздух создается с помощью фильтровальной бумаги, которая должна иметь большое количество пор и удельный вес. Также среди его характеристик выделяются разные типы температур.

Как и масляные фильтры, хотя они не видны, они должны быть обновлены в зависимости от использования данного устройства.

Бумага фильтровальная для кофе

В этом случае, как и настойные чаи, кофейная фильтровальная бумага работает для извлечения аромата и цвета молотого кофе с помощью горячей воды. Таким образом, жидкое вещество отделяется от порошка, который не расходуется..

Поскольку эти настойки можно получить только путем пропускания их через горячую воду, фильтровальная бумага для кофе и чайная бумага устойчивы к высоким температурам.

Источник

Как изготавливается бумажный фильтр кратко

Заставьте воду пройти через бумагу

Вы знаете, что бумага является паутиной из растительных волокон, между которыми может накапливаться вода. Однако частицы некоторых химических соединений не способны попасть в эти ячейки просто потому, что они слишком велики. Это элементарное соображение чрезвычайно важно для нас. Это свойство позволяет отфильтровывать растворы.

Чтобы выяснить, как это происходит, представим, что мы случайно смешали немного соли и мелкого гравия. Как же нам отделить соль от камней? Согласитесь, самым простым способом было бы просеять смесь через кусочек оконной сетки. Через мелкие отверстия смогут пройти только маленькие частички соли, а камешки останутся на сетке. Если взять сетку с меньшими отверстиями, можно отделить еще более мелкие частички. А лист бумаги может быть использован просто как… сетка с очень-очень мелкими ячейками. По этой причине исследователи часто и во многих экспериментах используют бумажный фильтр. Вы можете попробовать то же самое.

Делаем бумажный фильтр

Поместите воронку в стакан. Сложите бумажный квадрат пополам и затем еще раз пополам. Раскройте его с одной стороны так, чтобы получился кулек. Поместите его в воронку. Вы заметите, что, если теперь налить в воронку воды, она задержится бумагой и начнет медленно просачиваться через нее, капая в стакан.

Если вы видели когда-нибудь кусочек фильтровальной бумаги в химической лаборатории, то знаете, что она не похожа на вашу. Большинство бумажных фильтров круглые. Попробуйте вырезать круг из листа бумажного полотенца (для удобства можете обвести блюдце). Круглый листок складывается таким же образом: пополам и еще раз пополам. Вы обнаружите, что круглый фильтр намного удобнее, чем квадратный, но для последующих испытаний вы можете использовать фильтры любой формы.

Эксперимент с бумажным фильтром

Посыпьте воду перцем, пока ее поверхность не покроется им почти полностью. Перемешайте воду так, чтобы перчинки оказались рассеяны по всему объему. Затем аккуратно вылейте воду в ваш фильтр, так чтобы вся она попала в бумагу и не выплеснулась через край.

Когда вся вода просочится через бумагу в стакан, загляните в фильтр. Вы обнаружите, что большая часть перца осталась на бумажной «сетке» только потому, что он не может пройти через ее маленькие отверстия. Вы можете вынуть бумагу с перцем и выбросить.

Вы удалили весь перец из воды? Скорее всего, нет! Убедитесь в этом, посмотрев сквозь воду на свет. Наверняка у нее будет коричневатый оттенок.

Почему ваше фильтрование не удалило весь перец? Естественно, потому, что некоторые частички оказались достаточно малы, чтобы проскользнуть через ячейки в бумаге. Можете ли вы предложить способ сделать фильтр еще качественнее?

Чтобы сделать фильтр, работающий более чисто, воспользуйтесь одним из трех различных методов. Вы можете испробовать каждый из них и выяснить, какой лучше всего работает в вашем случае.

Метод 1: фильтрация

Отфильтруйте смесь из воды и перца, как и раньше, через фильтр из бумажного полотенца. Выбросьте бумагу и сделайте новый фильтр. Процедите уже отфильтрованный один раз раствор через новый фильтр, затем выбросьте и его. Если вы все еще можете заметить перец в воде, повторите процедуру. Сколько раз вы перефильтруете раствор до того, как окончательно «выловите» все перчинки? (Если вы, конечно, сможете от них избавиться.)

Метод 2: многослойное фильтрование.

Сделайте фильтр из бумажного полотенца и поместите его в воронку. Затем сделайте еще один и вставьте его в первый. Процедите воду с перцем через два фильтра сразу. Вы сомневаетесь, что второй фильтр поймает перчинки, пропущенные первым? Если раствор не очищается двойным фильтром, возможно, это сделает воронка с тремя, четырьмя и т. д. бумажными фильтрами.

Метод 3: тонкое фильтрование

Теперь вы понимаете, что наибольшая проблема при использовании бумажного полотенца – это слишком большие отверстия в такой бумаге. Возможно, бумага с меньшими отверстиями справится с задачей лучше. Например, У газетной бумаги отверстия между волокнами меньше – попробуйте использовать ее в качестве фильтра для отделения перчинок от воды. Фильтровальная бумага, используемая в химических лабораториях, имеет совсем крошечные отверстия. Это особенная бумага, которую делают специально для фильтрования.

Вы обнаружите, что чем меньше отверстия, тем дольше вода будет просачиваться через них. Фактически вы сможете более или менее точно определять, насколько малы отверстия, по тому времени, которое требуется воде, чтобы пройти через них. Возможно, вы найдете бумагу с еще меньшими отверстиями, чем у газетной или бумажного полотенца.

Можно использовать любой из этих методов при выделении веществ из смесей. Часто он комбинирует несколько методов. Например, использует несколько листов очень тонкой бумаги (многослойное тонкое фильтрование) и даже повторяет этот процесс несколько раз (ре-фильтрация), пока не получит удовлетворительный результат.

Не забывайте также, что в наших испытаниях мы пытались сделать чистой воду, с которой и начинали. Ученый же нередко преследует противоположную цель. Если бы мы случайно просыпали наш перец в воду и хотели получить его обратно, все эти методы пригодились бы нам снова. Если ученый собирается выделить из водного раствора нерастворимое соединение, он конечно же будет использовать бумажный фильтр, сохраняя вещество, удержанное бумагой, и выливая саму воду.

Источник

Фильтровальная бумага: повышаем прочность и ищем замену

Именно из-за такой структуры бумажного полотна, бумагу можно использовать (и используют!) для отделения жидкостей от взвешенных в ней частиц. Чем плотнее бумага, тем более мелкие частицы она задержит.

Бумага, которая используется в настоящих лабораториях настоящими химиками, имеет совсем крошечные поры, размер которых, к тому же, тщательно контроллируются на этапе производства. Такая бумага называется фильтровальной и позволяет задерживать даже самые мелкие примеси (вплоть до 1 нм).

Проще говоря, если сквозь такую бумагу пропустить жидкость с различными нерастворимыми примесями, то все эти примеси останутся на бумаге, а жидкость станет чистой и прозрачной. Иногда целью является сама жидкость, а иногда интерес представляет именно осадок.

При изготовлении фильтровальной бумаги, производитель старается придать ей определенные свойства:

Чаще всего фильтровальная бумага состоит из чистой клетчатки, хотя иногда в ее состав вводят синтетические волокна. В ней не должно быть темных или просвечивающих мест, примесей древесины, амилоидов, хлоридов, солей железа и т. п.

При производстве фильтр. бумаги используют тщательно подобранные полимерные связующие добавки, не вступающие в реакцию с большинством химических соединений. Для поддержания заданного и равномерного распределения пор используют специальные технологии.

Таблица 1. Характеристики фильтровальной бумаги

Бумагу выпускают в различных формах: в рулонах, в листах или в виде готовых фильтров, круглой формы различных диаметров.

Таблица 2. Классификация бумажных фильтров (цветовая маркировка)

Где купить?

Говорят, что она продается в некоторых аптеках. Но когда мне захотелось отфильтровать вино от осадка с помощью фильтровальной бумаги, где ее купить в аптеке я так и не понял. Я объездил, наверное, с десяток аптек моего города, но безрезультатно.

Наверное, можно достать фильтр. бумагу в какой-нибудь лаборатории или на каком-нибудь химическом производстве, но для этого нужны определенные знакомства, которыми я похвастать не могу.

В итоге, полез в интернет и тут же нагуглил сотни магазинов, где купить фильтровальную бумагу. Она продается на вес, листами и рулонами, или упаковками с нарезанными дисками любых диаметров. Также в продаже имеются обеззоленые фильтры, которые могут понадобиться для фильтрации особо требовательных к чистоте растворов.

Стоимость фильтровальной бумаги копеечная. Например, упаковка из 100 дисков обойдется вам рублей в 40. Это если в розницу.

Вот тут, например, продают диски диаметром от 55 до 180 мм из обеззоленой бумаги «Белая лента» с доставкой куда угодно.

Как повысить прочность?

Настоящая фильтровальная бумага, конечно, гораздо прочнее обыкновенной промокашки, но все же иногда рвется. Особенно, когда требуется отфильтровать большой объем жидкости. Предлагаемый ниже способ обработки бумаги увеличивает ее прочность на разрыв в 10 раз! При этом фильтрующие качества не ухудшаются.

После тщательной промывки бумагу нужно высушить и использовать по мере необходимости. Такая бумага не вносит в фильтруемый раствор никаких загрязнений и подходит для приготовления лекарств или использования в аналитической химии.

Обработанная таким образом бумага становится настолько прочной, что ее полоска шириной 5 см спокойно выдерживает вес 1.5-килограммовой гири. В то время как обычная фильтровальная бумага рвется уже при весе в 150 граммов.

Фильтровальная бумага разных производителей имеет диаметр пор от 1.5 до 35 мкм. При этом практически достижима очистка жидкостей от примесей с размером частиц от 1-2 нм (забиваются крупные поры в бумаге, и фильтрация становится более тонкой).

Чем меньше размер пор бумаги и чем большее количество осадка в очищаемой жидкости, тем медленнее идет процесс фильтрации. В некоторых случаях окончания процесса приходится ждать часами. Особенно медленно продвигается дело, если жидкость имеет повышенную вязкость (что-то вроде сиропа).

Чем можно заменить?

Если вы не знаете где взять фильтровальную бумагу, в аптеках ее нет, а ждать пока пришлют из какой-нибудь интернет-магаза нет сил, то можно попробовать обойтись без нее. Давайте посмотрим, чем можно заменить фильтровальную бумагу.

1. Промокашка

Если кто не знает, раньше в каждую школьную тетрадь был вложен листик из очень тонкой и пористой бумаги. Его главным предназначением было промакивать чернильные кляксы (отсюда и название).

На самом деле, промокашку использовали как угодно, но только не по прямому назначению: пережевывали кусок бумаги во рту и полученным мякишем плевались из трубочек (или отправляли в цель при помощи линейки), в бумаге проращивали семена, на ней писали шпаргалки и записки, мокрую промокашку подкладывали под цоколь лампочки, чтобы сорвать урок, сворачивали маленькие самолетики, ставили физические опыты (рюмка, промокашка и зеркало), пропитывали калиевой селитрой и использовали в качестве ракетного топлива или бикфордового шнура и т.д. и т.п.

К сожалению, где-то в начале 90-х, промокашки полностью исчезли из школьных тетрадок и теперь живут только в нашей памяти.

2. Фильтровальная замша

В случаях фильтрации неагрессивных сред от крупных механических примесей (более 30 мкм), можно значительно ускорить процесс фильтрации, если заменить фильтровальную бумагу замшей.

Для этого замшу необходимо определенным образом подготовить.

Берут кусок замши необходимого размера и тщательно вымачивают его в слабом растворе бикарбоната натрия (пищевой соды) для удаления содержащихся в ней жиров. Затем промывают в холодной проточной воде из-под крана, после чего полоскают в дистиллированной воде и высушивают.

Приготовленную таким образом замшу употребляют как фильтровальную бумагу. Через нее очень чисто и вместе с тем быстро фильтруются не только всевозможные тинктуры, но и очень густые сиропы, а также тягучие, слизистые растительные соки.

Фильтровальная замша хороша еще и тем, что ее можно использовать неоднократно. Надо только как следует промывать ее после каждого применения.

3. Воронка с пористым стеклом

Такой фильтр изготавливают из стеклянного порошка заданной зернистости, который спекают между собой в сплошную пористую пластину. Сами стеклянные порошки получают распылением расплавленного стекла, поэтому имеют вид очень мелких шариков.

После охлаждения порошки сортируют по размеру и запекают в пластины. Затем, пористые стеклянные пластинки впаивают в стеклянные воронки или другие держатели.

Сразу же после использования такую воронку необходимо промыть водой в направлении, обратном фильтрации. Если полностью вымыть осадок не удается, тогда прибегают к промывке с помощью химических веществ, разрушающих или растворяющих осадок, например:

4. Бумажные полотенца, салфетки и т.п.

Да, все это можно использовать вместо фильтровальной бумаги. Уверен, что у каждого под рукой найдется что-нибудь из этого списка:

Источник