Τι είναι το φιλτράρισμα κενού;

Η διήθηση κενού είναι μια μέθοδος διαχωρισμού που χρησιμοποιείται για την αφαίρεση ενός στερεού από ένα υγρό. Γενικά το στερεό διαλύεται σε διάλυμα. Το διάλυμα μπορεί να είναι ακόρεστο, κορεσμένο ή υπερκορεσμένο — η διαφορά είναι η συγκέντρωση του στερεού στο υγρό. Χρησιμοποιείται ένα φίλτρο για τον διαχωρισμό του στερεού από το υγρό και μια αντλία κενού χρησιμοποιείται για να πιέσει το υγρό μέσω του φίλτρου.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, η διήθηση κενού χρησιμοποιείται για τη συλλογή ανακρυσταλλοποιημένων στερεών. Πρόκειται για σωματίδια που διαλύθηκαν σε νερό ή κάποιο άλλο διαλύτη και στη συνέχεια ανακτήθηκαν ή ανακρυσταλλώθηκαν με θέρμανση. Το υγρό εξατμίζεται κατά τη διαδικασία.
Αφού εξατμιστεί το μεγαλύτερο μέρος του υγρού, τα περιεχόμενα του ποτηριού ή της φιάλης εναποτίθενται σε διηθητικό χαρτί, το οποίο τοποθετείται μέσα σε μια χοάνη Buchner. Η χοάνη είναι προσαρτημένη σε μια φιάλη φίλτρου, η οποία έχει ένα πλευρικό άνοιγμα μέσω του οποίου ο αέρας θα αναρροφάται χρησιμοποιώντας έναν ελαστικό σωλήνα συνδεδεμένο σε ένα κενό.

Ο ελαστικός σωλήνας συνδέεται πρώτα στην πηγή κενού και δοκιμάζεται. Εάν υπάρχει αναρρόφηση στο άλλο άκρο του σωλήνα, τότε συνδέεται στον πλευρικό βραχίονα της φιάλης φίλτρου. Αφού ασφαλιστεί, το επάνω μέρος της φιάλης φίλτρου θα πρέπει να έχει αναρρόφηση.
Καθώς το δείγμα χύνεται πάνω στο διηθητικό χαρτί, το κενό έλκει τον διαλύτη μέσα από το χαρτί και τον εναποθέτει στη φιάλη φίλτρου. Το κενό θα αφαιρέσει όσο το δυνατόν περισσότερο διαλύτη από τους στερεούς κρυστάλλους. Το υπόλοιπο στερεό στο διηθητικό χαρτί στη συνέχεια συλλέγεται και ζυγίζεται.

Η διήθηση κενού χρησιμοποιείται επίσης για τον διαχωρισμό στερεών από υγρά διαλύματα. Τα ακόρεστα διαλύματα είναι διαλύματα που μπορούν να διαλύσουν περισσότερα στερεά. Είναι γενικά διαυγές και δεν έχει αιωρούμενα σωματίδια. Τα κορεσμένα διαλύματα δεν μπορούν να διαλύσουν επιπλέον στερεά, αλλά είναι γενικά επίσης διαυγή. Τα υπερκορεσμένα διαλύματα γενικά δεν είναι διαυγή και έχουν αιωρούμενα ή βυθιζόμενα σωματίδια.

Διαλύματα με αιωρούμενα σωματίδια μπορούν να διαχωριστούν μέσω διήθησης κενού. Διαλύματα στα οποία διαλύεται το στερεό, όπως τα ακόρεστα διαλύματα, γενικά απαιτούν κάποια μορφή χημικής επεξεργασίας ή θέρμανσης προτού η διήθηση υπό κενό μπορεί να είναι αποτελεσματική. Γενικά, τα κορεσμένα διαλύματα δεν μπορούν να διαχωριστούν με διήθηση κενού, αλλά μπορεί να συλλεχθούν μερικά σωματίδια εάν το διηθητικό χαρτί έχει επαρκές μέγεθος πόρων.

Η ποσότητα του στερεού που συλλέγεται μέσω της διήθησης υπό κενό εξαρτάται γενικά από το μέγεθος των πόρων του διηθητικού χαρτιού. Ένα μικρότερο μέγεθος πόρων θα αποδώσει περισσότερο υλικό, ενώ ένα μεγαλύτερο μέγεθος πόρων θα αποδώσει λιγότερο υλικό. Γενικά, το μέγεθος πόρων ενός διηθητικού χαρτιού είναι μικρότερο από ένα μικρόμετρο σε διάμετρο.