Filtrace

Úkol:             Ověřte vliv tlaku, tloušťky filtračního koláče a odporu filtrační přepážky na rychlosti filtrace. Změřte veličiny pro výpočet konstant filtračních částic.

Pomůcky a chemikálie:        Nůžky, filtrační papír, stopky, špejle, pravítko, malá a velká Büchnerova nálevka, pojistná nádoba, vodní vývěva, manometr, gumocé hadičky, voda, kaolín

Princip:          Filtrace je separační operace, kdy oddělujeme tuhou fázi z od fáze kapalné pomocí pórovité přepážky. Přepážka propouští kapalinu (filtrát) a tuhé částice se zachycují na povrchu a vevnitř v pórech přepážky. 

Postup:  

A.     Pro měření odporu filtrační přepážky: Připojíme velkou odsávací baňku s velkou Büchnerovou nálevkou k aparatuře (zkontrolujeme, jestli dobře těsní). Nachystáme si filtrační přepážku, pokud máme vhodnou velikost filtračního papíru, je to v pořádku, pokud ne, musíme si vytvořit filtrační přepážku sami. Vystřihneme filtrační papír tak, aby pokryl dno nálevky, nezvedal se, neohýbal se a nepřekrýval se v kraji. Připravenou filtrační přepážku vložíme do Büchnerovy nálevky. Otevřeme tlačku na pojistné nádobě a zapneme vývěvu. Na manometru nastavíme tlak ∆p= ( 0,2-0,6)mmHg nalitím necelého litru vody do odsávací baňky přes Büchnerovu nálevku s filtrační přepážkou. Jakmile máme ustálený tlak, začneme s měřením. Přefiltrujeme 0,5l vody a stopujeme čas, za jak dlouho se voda přefiltruje (operaci provést 2x bez přerušení, vodu do nálevky nalít po rysku). Výsledný čas a tlak si poznamenáme.

    B. Postup pro zjištění α, konstant A,B: Použijeme stejné zapojení úlohy, akorát s Büchnerovou nálevkou. Připravíme si suspenzi 800ml 10% kaolínu (80 g kaolínu a 720ml vody). Použijeme stejný tip filtračního papíru (se stejnými póry). Tlak nastavíme na ∆p= (0,6-0,7)mmHg. Vývěvu pustíme při nulovém nasávání vzduchu (tlačka je otevřená) a pomocí 250ml vody nastavíme požadovaný tlak. Po ustálení tlaku nalijeme suspenzi do Büchnerovy nálevky. Samotnou filtraci musíme provést velmi pečlivě (nalijeme důkladně promíchaný roztok kaolínu po rysku a filtrovat za ustáleného tlaku). Měříme dobu filtrace τ₁ po přefiltrování prvních 100ml, dalších 100ml (τ₂) a konečné měření τ₃  provedeme po 50ml (dohromady 250ml). Po ukončení měření otevřeme tlačku, po snížení vakua uzavřeme vývěvu a přebytek suspenze opatrně vylijeme. Filtrační koláč změříme pomocí špejle a pravítka.

τ₁= 303,04s          τ₂=672,81s      τ₃=975,88s      l=3mm (výška filtr.koláče)

 Vyrovnávání tlaku pomocí vody

 tvorba 800ml 10% roztoku kaolínu

samotná filtrace

stálý tlak

výpočty

 graf