Filtry a filtrovaná voda
Filtrace je nutná ...
Dnes je třeba filtrovat snad absolutně všechno. Bez filtrování by to bylo těžké.
Proto se trochu podívejme na levné a jednoduché filtrování, které by se Vám
mohlo hodit ....
Pro většinu lidí je asi nejznámější filtrace pitné vody. Osobně si myslím, že
to je velice důležité, protože i když se tvrdí jak máme skvělou vodu, tak to
zase až tak pravda bohužel není. Nejúčinnější je filtrování vody reversní osmozou,
ale o to m více na voda . 
Filtrace je metoda dělení pevné látky od kapaliny či plynu na porézní přepážce - filtru. Tekutina suspenze filtrem protéká, zatímco pevné částice filtr zachycuje.
- povrchová filtrace - částice se zachycují na povrchu filtru, kde vytvářejí vrstvu zvanou filtrační koláč. Podle velikosti částic dále dělí na
- koláčová filtrace - větší než přibližně 1μm, často viditelné pouhým okem (kvasinky, mouka, krvinky, sraženiny atd.). Hnací silou tohoto procesu je rozdíl tlaku.
- mikrofiltrace - přibližně od 0,1μm do 1μm (pigmenty, bakterie, asbest). Hnací silou tohoto procesu je rozdíl tlaku.
- ultrafiltrace - přibližně od 3 nm do 0,1 μm (bílkoviny, viry, želatina). Hnací silou tohoto procesu je rozdíl tlaku.
- nanofiltrace - zde se už udavá spíše rozmezí molekulárních hmotností filtrované látky a to přibližně od 200 g/mol do 15.000 g/mol což odpovídá přibližně velikosti částic od 1 nm do 10 nm (barviva, pesticidy, herbicidy, cukry). Hnací silou tohoto procesu je rozdíl tlaku.
- reverzní osmóza - molekulární hmotnost menší než 200 g/mol (ionty, soli). Hnací silou tohoto procesu je rozdíl tlaku.
- difusní dialýza - dělení iontů i nenabitých částic (krevní dialýza - čištění krve od metabolických škodlivin). Hnací silou tohoto procesu je rozdíl koncentrací.
- elektrodialýza - dělení aniontů a kationtů (čištění síranových vod po těžbě uranu u Stráže pod Ralskem). Hnací silou tohoto procesu je elektrické pole - rozdíl elektrického potenciálu.
- hloubková filtrace - částice procházejí porézním prostředím filtru a zachycují se v něm (pískové filtry v čističkách odpadních vod). Tloušťka filtru bývá mnohem větší než v povrchové filtraci.
Filtrace je oddělování dvou fází - plynné nebo kapalné od pevné. Nás bude
prozatím zajímat filtrace pevné a kapalné fáze. K tomu je možné použít různých
filtrů a metod.
Nejjednodušší je filtrace pomocí filtrační nálevky a jednoduchého papírového
filtru odpovídající zrnitosti. Filtr složíme , vložíme do nálevky, navlhčíme a
uhladíme aby pod ním nebyly bublinky. Opatrně na protržení filtru! Navlhčujete
pochopitelně odpovídajícím rozpouštědlem, pokud filtrujete např. toluen,
nemůžete filtr navlhčit vodou! Nalijete směs a dlouho čekáte. Pokud nechcete
čekat dlouho, můžete použít skládaný filtr (někdy také nazývaný francouzský).
Pořád to ale ještě není ono.
Rychlý a pohodlný způsob je použití vakuové filtrace. Místo klasické filtrační
nálevky se používá buď Buchnerova nálevka nebo skleněné nuče (frity) různé
jemnosti. Buchnerova nálevka se používá s filtračním papírem - uděláme kolečko z papíru a vložíme tak, aby zakrylo všechny otvory na spodku
nálevky, pustíme vakuum a teprve potom nalijeme směs.
Frity fungují obdobně, ale není nutné používat papír - frita už má zabudovaný
skleněný filtr a tudíž je možné filtrovat i značně agresivní látky. Fritu po
filtraci vyčistíme propláchnutím rozpouštědlem, které rozpouští ulpěný pevný
produkt, který jsme předtím filtrovali a případně ještě destilovanou vodou.
Někdy také potřebujeme přefiltrovat ještě horký roztok tak, aby mezitím
nevychladl. K tomu slouží nálevka pro filtraci za horka. Uvnitř je naplněná
vodou, kterou ohříváme a tím je vlastně zvenčí zahřívána i filtrovaná směs.
Některé směsi není možné filtrovat přes normální papír nebo fritu. Například
silně kyselé roztoky se filtrují přes skelný papír. Někdy se užívá i azbestu,
skelné vaty a různých dalších speciálních materiálů.
Pro správné přefiltrování je nutné užívat odpovídající filtrační metodu a
materiál. Jemné sraženiny filtrujeme nejlépe přes Buchnerovu nálevku s jemným
papírem, krystalické produkty přes fritu, při čištění různých roztoků od pevných
nečistot (např. při rekrystalizaci) se užívá často skládaných filtrů nebo
filtrace za horka.
Plně ovládnout všechny možnosti a dovednosti vyžaduje delší čas a chce to občas
i pomoc někoho zkušenějšího. V zásadě je nejjednodušší obyčejná filtrace pomocí
nálevky i papíru, i když je dost zdlouhavá. Většinu věcí je možné takto
odfiltrovat a obejít tak například pohodlnou vakuovou filtraci, na kterou nemáme
vybavení. Vakuová filtrace je vymoženost, nikoliv nutnost! Filtraci za horka se
ovšem časem nevyhnete
Písková filtrace používá k zachycení nečistot křemičitým pískem, který klade protékající vodě z bazénu přirozený odpor a zachycuje tak v mezerách většinu nečistot. Vyčištěná voda se pak opět vrací zpět do bazénu.
Písková filtrace a její princip se používá i při čištění pitných vod, protože jednoduché a levné čištění resp. výměna pískové náplně výrazně snižuje provozní náklady. Nejsou potřeba klasické textilní filtry které se zanášejí a musí se vyměňovat.
Úprava vody se řeší zejména pro:
energetiku -
(změkčování, demineralizace, úprava kotelní vody a chladících okruhů)
energetiku - trafostanice - (čištění zaolejovaných vod trafostanic)
chemický průmysl - (úprava technologických vod, úprava chladících okruhů)
textilky - (změkčování, demineralizace)
kosmetický průmysl - (změkčování, výroba ultra čisté vody )
farmaceutický průmysl - (změkčování, výroba ultra čisté vody)
desinfekce vod - (chlorace, UV)
elektrotechniku - (výroba ultra čisté vody)
sklářství - (změkčování, demineralizace)
pivovarnictví - (dekarbonizace, denitrifikace, změkčování)
strojírenství - (ultra čistá voda pro elektroerozivní obrábění kovů)
galvaniku - (odstraňování těžkých kovů z oplachových vod)
pekárny - (změkčování, úprava vody pro vyvíječe páry)
prádelny - (filtrace, změkčování)
|
. |