เราอธิบายว่าการกรองคืออะไรและประเภทที่มีอยู่ ตัวอย่างและวิธีการแยกสารผสมบางส่วน
การกรองคืออะไร?
การกรองเรียกว่าเทคนิคการแยก แข็ง ใน ช่วงล่าง ภายในของเหลวของเหลว หรือ แก๊ส) โดยใช้สื่อกรองที่ประกอบด้วยวัสดุที่มีรูพรุนที่เรียกว่าตะแกรง ตัวกรอง หรือตะแกรง ตัวกรองนี้จะกักเก็บของแข็งที่มีขนาดใหญ่กว่าไว้และปล่อยให้ของเหลวผ่านไปพร้อมกับ อนุภาค ธรรมดา
กระบวนการกรองจึงคล้ายกับกระบวนการของ ร่อนเว้นแต่จะใช้แยกวัสดุแข็งที่มีความหนาหรือขนาดต่างกัน การกรองเป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการแยกสารผสมในชีวิตประจำวันของ มนุษย์. นอกจากนี้ยังเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเภทต่างๆของ อุตสาหกรรมดังนั้นจึงมีอุปกรณ์กลไกต่างๆ ที่สามารถดำเนินการได้ด้วยช่วงความแม่นยำที่หลากหลาย
โดยทั่วไปเราพูดถึงการรั่วไหลในชีวิตประจำวันเมื่อเราพูดถึงความตะกละของ ความชื้น ที่ทำให้ปูนซีเมนต์และวัสดุก่อสร้างอื่นๆ อ่อนตัวลง ทำให้น้ำไหลเข้าสู่รูพรุนของผนัง เพดาน และ ดินทะลุทะลวงและทำให้แย่ลงไปอีก ในกรณีนี้ก็คือ น้ำ ที่กรองผ่านซีเมนต์ และเรียกขานว่า "มีรอยรั่วตามผนังหรือเพดาน"
ประเภทการกรอง
ในกระบวนการกรอง สิ่งที่เหลืออยู่ในตัวกรองเรียกว่า "สารตกค้าง" และสิ่งที่ผ่านเข้าไปเรียกว่า "ตัวกรอง" วัสดุกรองที่ประกอบขึ้นเป็นตัวกรองเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการกรองทำงานอย่างเหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ วัสดุที่มีรูพรุนมีหลายประเภทที่ใช้เป็นสื่อกรอง เช่น ผ้า ของแข็งที่มีรูพรุนหรือเป็นรูพรุน เส้นใยโพลีเมอร์ ในทางกลับกัน ขึ้นอยู่กับขนาดของรูพรุนของวัสดุกรองที่ใช้ กระบวนการกรองสามารถจำแนกได้เป็นประเภทต่างๆ:
- การกรองแบบธรรมดา เป็นกระบวนการที่ทำด้วยเมมเบรนหรือตะแกรงที่มีรูพรุนเท่ากับหรือมากกว่าหนึ่งมิลลิเมตร
- การกรองแบบไมโคร เป็นประเภทของการกรองที่ดำเนินการโดยตะแกรงที่มีรูพรุนตั้งแต่ 0.1 ถึง 10 ไมครอน (1 มม. = 1,000 ไมครอน)
- การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน เป็นกระบวนการกรองที่คงไว้ซึ่ง โมเลกุล ที่มีน้ำหนักเกิน 103 Dalton / gmol ทำให้สามารถแยกออกได้ โปรตีน หรือฆ่าเชื้อในน้ำด้วย แบคทีเรีย. ดังนั้นการกรองประเภทนี้จึงสามารถกรองอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 0.01 ไมครอนได้
- นาโนฟิลเตรชั่น กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถกักเก็บโมเลกุลโดยไม่มีประจุไฟฟ้าที่มีน้ำหนักมากกว่า 200 Dalton / gmol ในเมมเบรนกรองและนำไปใช้ใน อุตสาหกรรมเคมี ส่วนใหญ่จะเน้นสารประกอบอินทรีย์
ตัวอย่างการกรอง
เมื่อต้มเส้นพาสต้าเสร็จแล้ว ให้แยกผ่านกระชอน
ตัวอย่างการกรองในแต่ละวัน ได้แก่
- เตรียมกาแฟ. ในการทำกาแฟหรือการชงอื่นๆ สาร (ชา กาแฟ ฯลฯ) จะถูกนำไปสัมผัสกับน้ำเดือดหรือร้อนจัด เพื่อบังคับให้ปล่อยสารนั้นลงไปในน้ำ จึงต้องแยกจากกัน เพื่อการนั้น ส่วนผสม ในตัวกรองที่ทำจากผ้าหรือกระดาษซึ่งเก็บอนุภาคที่หยาบกว่าของการชงกาแฟ (ที่เรียกว่า "การลบ" ของกาแฟ) และของเหลวจะผ่านเข้าไปได้
- รั่วจากท่อแตก น้ำจากท่อที่ชำรุดสามารถสะสมและซึมผ่านคอนกรีตซึ่งสร้างอาคารได้ ทำให้ความสม่ำเสมอของคอนกรีตอ่อนลงและไหลลงมาตามการทำงานของคอนกรีต แรงโน้มถ่วงหรือขึ้นไปเนื่องจาก ความดัน. ในทั้งสองกรณี น้ำจะซึมผ่านซีเมนต์ โดยทิ้งอนุภาคใดๆ ไว้ที่อีกด้านหนึ่งของผนัง
- เครื่องกรองน้ำ. ตัวกรองน้ำทำงานโดยการกรองน้ำดื่มมาเป็นเวลาหลายศตวรรษ ไม่ว่าจะด้วยหินที่มีรูพรุนเป็นพิเศษ (เช่น ในขวดโหลหรือโหล) หรือด้วยกระดาษ ไม้ก๊อก และของแข็งอื่นๆ ที่ทำหน้าที่กักเก็บอนุภาคที่น้ำนำมาด้วย ด้วยวิธีนี้น้ำจะสะอาดที่สุด
- กรองพาสต้า. เมื่อเราทำพาสต้าหรือสปาเก็ตตี้ ให้ต้ม อาหาร ในน้ำแล้วเราแยกมันผ่านกระชอน ซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าตัวกรองแบบหยาบ ดังนั้นจึงสามารถเก็บพาสต้าที่ปรุงแล้วและทิ้งน้ำร้อนได้
เครื่องกรองน้ำ
กรองน้ำเป็น กระบวนการ จำเป็นต้องรับประกันความสามารถในการดื่มขั้นต่ำนั่นคือไม่มีหินดิน โลหะ หรือของเสียอื่นๆ ที่อาจลากเข้ามาในบ้านของเรา
ด้วยเหตุนี้จึงใช้อุปกรณ์หรือกลไกการกรองที่ติดตั้งในท่อซึ่งเก็บสิ่งสกปรกและวัสดุที่เป็นของแข็งทำให้น้ำไหลผ่านร่างกายที่มีรูพรุนได้ กลไกนี้ไม่ได้ป้องกัน จุลินทรีย์ดังนั้นจึงรับประกันได้เพียงมาตรการสุขอนามัยครั้งแรกสำหรับการใช้น้ำเท่านั้น
วิธีการแยกสารผสม
การกรองเป็นเพียงวิธีการหนึ่งในการแยกสารผสม กล่าวคือ หนึ่งในขั้นตอนที่เรามีเมื่อแยกสารผสมตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป วิธีอื่นในการแยกสารผสมคือ:
- Decantation. เป็นวิธีการแยกทางกายภาพที่ประกอบด้วยการรอให้แรงโน้มถ่วงกระทำต่อของแข็งที่อยู่ในของเหลว ปล่อยให้ตะกอนตกลงมาและถูกขจัดออกทางกลไก นอกจากนี้ยังสามารถใช้แยกส่วนผสมของของเหลวสองชนิดที่มีความต่างกันได้ ความหนาแน่นกล่าวคือไม่สามารถผสมกันได้ ในกรณีนี้ อนุญาตให้ผสมส่วนผสมที่อยู่ในระบบแยก (เช่น กรวยแยก) โดยที่ของเหลวที่หนาแน่นที่สุดจะผ่านไปยังด้านล่าง และส่วนที่หนาแน่นน้อยที่สุดจะยังคงอยู่ด้านบน ทำให้แยกทั้งสองส่วนได้
- การแยกแม่เหล็ก. ที่จะแยกออก โลหะ หรืออนุภาคแม่เหล็กของของเหลวหรือของแข็งอื่นๆ a แม่เหล็ก เนื่องจากจะดึงดูดเฉพาะอนุภาคโลหะ และจะปล่อยให้อนุภาคไดแม่เหล็กไม่บุบสลาย (อนุภาคที่ขับไล่ สนามแม่เหล็กนั่นคือจะไม่ดึงดูดสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็ก)
- การกลั่น. เป็นขั้นตอนที่ประกอบด้วยการแยกส่วนประกอบของของผสมของเหลวโดยใช้ความแตกต่างระหว่าง จุดเดือด และการควบแน่น ดังนั้น ความร้อนจะถูกส่งไปยังส่วนผสม จนกว่าส่วนประกอบที่เดือดต่ำจะผ่านเข้าสู่เฟสไอ แล้วนี้ ไอน้ำ มันควบแน่นในภาชนะอื่นและของเหลวที่มีจุดเดือดสูงสุดยังคงอยู่ในภาชนะเดิม ด้วยวิธีนี้ของเหลวทั้งสองจะถูกแยกออกจากกัน
- การระเหย. เป็นกระบวนการที่คล้ายกับการกลั่น อนุญาตให้แยกส่วนผสมของของแข็งในของเหลว ในกรณีนี้ ของเหลวที่ละลายของแข็งจะระเหย และทำให้ของแข็งสามารถกู้คืนได้ที่ด้านล่างของภาชนะ กระบวนการนี้ใช้ในแฟลตเกลือเพื่อแยกเกลือที่เราใช้ในมื้ออาหารของเรา (NaCl) ในภายหลังออกจากน้ำทะเล