Filtração

Filtração , o processo no qual as partículas sólidas em um fluido líquido ou gasoso são removidas pelo uso de um meio de filtro que permite a passagem do fluido, mas retém as partículas sólidas. Tanto o fluido clarificado quanto as partículas sólidas removidas do fluido podem ser o produto desejado. Em alguns processos usados ​​na produção de produtos químicos, tanto o filtrado fluido quanto a torta de filtro sólida são recuperados. Outras mídias, como eletricidade , luz , e som, também podem ser filtrados.



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filtração Sistema de filtração de água da torneira. discpicture / Shutterstock.com



A arte da filtragem era conhecida pelos primeiros humanos, que obtinham água limpa de um rio lamacento abrindo um buraco na areia na margem de um rio até uma profundidade abaixo do nível da água do rio. Água limpa filtrada pela areia gotejaria para o buraco. O mesmo processo em maior escala e com refinamentos é comumente usado para purificar a água das cidades.



estação de tratamento de água

estação de tratamento de água A água de enseadas localizadas no abastecimento de água, como um lago, é enviada para ser misturada, coagulada e floculada e, em seguida, enviada para a central de água para purificação por filtragem e tratamento químico. Depois de tratada, a água é bombeada para adutoras para armazenamento ou distribuição. Encyclopædia Britannica, Inc.

Os requisitos básicos para filtração são: (1) um meio filtrante; (2) um fluido com sólidos suspensos; (3) uma força motriz, como uma diferença de pressão para fazer com que o fluido flua; e (4) um dispositivo mecânico (o filtro) que retém o meio filtrante, contém o fluido e permite a aplicação de força. O filtro pode ter disposições especiais para a remoção da torta de filtro ou outras partículas sólidas, para lavar a torta e, possivelmente, para secar a torta. Os vários métodos usados ​​para tratar e remover a torta, para remover o filtrado clarificado e para criar a força motriz no fluido foram combinados de várias maneiras para produzir uma grande variedade de equipamentos de filtro.



Meio filtrante

O meio filtrante pode ser dividido em duas classes gerais: (1) barreiras finas, exemplificadas por um pano de filtro, tela de filtro ou papel de filtro comum de laboratório; (2) barreiras espessas ou em massa, como leitos de areia, leitos de coque, cerâmicas porosas, metal poroso e o pré-revestimento de auxiliar de filtro que é frequentemente usado na filtração industrial de fluidos que contêm precipitados gelatinosos.



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filtragem Uma tela de filtragem de ar condicionado. Cyril Comtat / Fotolia

Descubra a ciência por trás das membranas de grafeno para dessalinização de água

Descubra a ciência por trás das membranas de grafeno para dessalinização da água As membranas de grafeno nanoporoso podem ser usadas para dessalinizar a água. As moléculas de água passam pelos poros, enquanto os íons de sal são devolvidos. Massachusetts Institute of Technology (um parceiro editorial da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo



Um meio filtrante fino oferece uma única barreira na qual as aberturas são menores do que as partículas a serem removidas do fluido. Um único meio de filtro fino geralmente é satisfatório se as camadas de partículas sólidas que se acumulam no meio produzem um bolo poroso que é permeável ao fluido. Se a torta de filtro for gelatinosa ou as partículas forem macias e compressíveis, em vez de firmes, a torta de filtro pode cegar; ou seja, os poros do bolo podem fechar e interromper a filtração. Se isso acontecer, um auxiliar de filtro ou meio de filtro espesso, como o leito de areia, pode ser usado.

Ao contrário da situação com o meio fino, os poros em um meio de filtro espesso, como um leito de areia, podem ser consideravelmente maiores do que as partículas a serem removidas. As partículas podem viajar por alguma distância ao longo do caminho tortuoso do fluido através do meio, mas mais cedo ou mais tarde serão aprisionadas nos interstícios mais finos entre as partículas que constituir o leito do filtro. Desta forma, as partículas macias removidas são distribuídas sobre um volume de meio filtrante que é suficiente para evitar o cegamento e a interrupção da filtração. Depois que os sólidos se acumulam, os leitos podem ser lavados com fluido transparente para limpar o leito.



Força filtrante

O fluido a ser filtrado passará pelo meio filtrante somente se alguma força motriz for aplicada. Essa força pode ser causada pela gravidade, centrifugação, aplicação de pressão no fluido acima do filtro ou aplicação de vácuo abaixo do filtro ou por uma combinação de tais forças. A força gravitacional sozinha pode ser usada em grandes filtros de leito de areia e em filtrações simples de laboratório. Centrífugas contendo uma tigela com um meio filtrante poroso podem ser consideradas como filtros em que a força gravitacional é substituída por força centrífuga muitas vezes maior que a gravidade. Se uma filtração laboratorial for difícil, um vácuo parcial é normalmente aplicado ao recipiente abaixo do meio filtrante para aumentar a taxa de filtração. A maioria dos processos de filtração industrial envolve o uso de pressão ou vácuo, dependendo do tipo de filtro usado, para aumentar a taxa de filtração e também para diminuir o tamanho do equipamento necessário.



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filtração Equipamento de filtração de água industrial. HamsterMan / Shutterstock.com

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