Co to jest filtracja próżniowa?

Filtracja próżniowa to metoda separacji stosowana w celu usunięcia ciała stałego z cieczy. Na ogół ciało stałe rozpuszcza się w roztworze. Roztwór może być nienasycony, nasycony lub przesycony — różnica polega na stężeniu ciała stałego w cieczy. Filtr służy do oddzielania ciała stałego od cieczy, a pompa próżniowa służy do przetłaczania cieczy przez filtr.

W większości przypadków do zbierania rekrystalizowanych ciał stałych stosuje się filtrację próżniową. Są to cząstki rozpuszczone w wodzie lub innym rozpuszczalniku, a następnie odzyskane lub rekrystalizowane przez ogrzewanie. W tym procesie ciecz zostaje odparowana.
Po odparowaniu większości cieczy zawartość zlewki lub kolby umieszcza się na bibule filtracyjnej, którą umieszcza się w lejku Buchnera. Lejek jest przymocowany do kolby filtracyjnej, która ma boczny otwór, przez który będzie zasysane powietrze za pomocą gumowej rurki podłączonej do podciśnienia.

Gumowa rurka jest najpierw mocowana do źródła podciśnienia i testowana. Jeśli na drugim końcu rurki występuje ssanie, jest ona następnie przymocowana do bocznego ramienia kolby filtracyjnej. Po zabezpieczeniu górna część kolby filtracyjnej powinna mieć ssanie.
Gdy próbka jest wlewana na bibułę filtracyjną, próżnia przeciąga rozpuszczalnik przez bibułę i osadza go w kolbie filtracyjnej. Próżnia usunie jak najwięcej rozpuszczalnika ze stałych kryształów. Pozostałą substancję stałą na bibule filtracyjnej następnie zbiera się i waży.

Filtracja próżniowa służy również do oddzielania ciał stałych od płynnych roztworów. Roztwory nienasycone to roztwory, które mogą rozpuścić więcej ciał stałych. Jest ogólnie przezroczysty i nie zawiera zawieszonych cząstek. Roztwory nasycone nie mogą rozpuszczać żadnych dodatkowych substancji stałych, ale generalnie są również klarowne. Roztwory przesycone na ogół nie są klarowne i zawierają zawieszone lub opadające cząstki.

Roztwory z zawieszonymi cząstkami można oddzielić przez filtrację próżniową. Roztwory, w których rozpuszcza się ciało stałe, takie jak roztwory nienasycone, na ogół wymagają jakiejś formy obróbki chemicznej lub ogrzewania, zanim filtracja próżniowa może być skuteczna. Generalnie nasyconych roztworów nie można oddzielić za pomocą filtracji próżniowej, ale kilka cząstek może zostać zebranych, jeśli papier filtracyjny ma odpowiednią wielkość porów.

Ilość ciała stałego zebranego przez filtrację próżniową generalnie zależy od wielkości porów bibuły filtracyjnej. Mniejszy rozmiar porów daje więcej materiału, podczas gdy większy rozmiar porów daje mniej materiału. Ogólnie rozmiar porów bibuły filtracyjnej ma średnicę mniejszą niż mikrometr.