Фильтровальная бумага
Фильтровальная бумага представляет собой полупроницаемый бумажный барьер, расположенный перпендикулярно потоку жидкости или воздуха. Он используется для отделения мелких твердых частиц от жидкостей или газов.
Сырьем обычно является различная бумажная масса . Целлюлоза может быть изготовлена из хвойных , лиственных пород , волокнистых культур или минеральных волокон .
Характеристики
[ редактировать ]Фильтровальная бумага имеет различные свойства. Важными параметрами являются прочность во влажном состоянии , пористость , удержание частиц , объемный расход , совместимость, эффективность и производительность.
Существует два механизма фильтрации с помощью бумаги; объем и поверхность. При объемной фильтрации частицы улавливаются в объеме фильтровальной бумаги. Благодаря поверхностной фильтрации частицы улавливаются на поверхности бумаги. Фильтровальная бумага чаще всего используется из-за способности небольшого кусочка фильтровальной бумаги поглощать значительный объем жидкости.
Производство
[ редактировать ]Сырьем служат различные виды бумажной массы . Целлюлоза может быть из хвойных , лиственных пород , волокнистых культур , минеральных волокон . Для фильтров высокого качества растворимая и мерсеризованная целлюлоза используется . Большинство фильтровальной бумаги изготавливается на небольших бумагоделательных машинах . Для лабораторных фильтров ширина машин может составлять всего 50 см. Бумагу часто крепируют для улучшения пористости. Фильтровальную бумагу также можно обрабатывать реагентами или пропиткой для придания нужных свойств.
Типы
[ редактировать ]Воздушные фильтры
[ редактировать ]
Основным применением воздушных фильтров является подача воздуха для горения двигателей . Фильтровальная бумага преобразуется в фильтрующие картриджи, которые затем крепятся на держатель. Конструкция картриджей в основном требует, чтобы бумага была достаточно жесткой, чтобы быть самонесущей. Бумага для воздушных фильтров должна быть очень пористой и иметь вес 100–200 г/м. 2 . Обычно для придания этих свойств используется особенно длинноволокнистая целлюлоза, подвергнутая мерсеризации. Бумага обычно пропитывается для повышения устойчивости к влаге . [1] : 113 Некоторые фильтры для тяжелых условий эксплуатации подлежат промывке, что продлевает срок службы фильтра.
Кофе и чай
[ редактировать ]Исторически промокательная бумага или ткань для извлечения фильтрованного кофе использовалась .
Современные кофейные фильтры из бумаги изготавливаются плотностью около 100 г/м. 2 крепированная бумага . Крепирование позволяет кофе свободно течь между фильтром и фильтрационной воронкой . [2] Сырьем ( целлюлозой ) для фильтровальной бумаги являются грубые длинные волокна , часто из быстрорастущих деревьев. Например, компания Melitta с 1998 года использует в своих фильтрах до 60% бамбука . [3] как отбеленные , так и неотбеленные сорта. Производятся [1] : 114 Фильтры для кофе изготавливаются разных форм и размеров, чтобы их можно было разместить в разных держателях.Наиболее примечательными являются системы (бумажных) фильтров для кофе, представленные Мелиттой (1908, 1932, 1936, 1965), Чемексом (1941) и Харио (2004).
Важными параметрами являются прочность, совместимость, эффективность и емкость.
Чайные пакетики также работают как своего рода бумажный фильтр. Они сделаны из волокон абаки , очень тонких и длинных волокон манильской конопли. Часто в бумагу добавляют незначительную долю синтетических волокон . Мешочная бумага очень пористая, тонкая и имеет высокую прочность во влажном состоянии . [1] : 114
Топливные фильтры
[ редактировать ]Бумага, используемая для топливных фильтров, представляет собой крепированную бумагу с контролируемой пористостью, которую складывают и наматывают на картриджи. Сырьем для фильтровальной бумаги, используемой в топливных фильтрах, является смесь волокон твердой и мягкой древесины. Плотность бумаги 50–80 г/м. 2 . [1] : 114
Горизонтальные пластинчатые фильтры
[ редактировать ]Фильтровальная бумага с горизонтальными пластинами обычно используется в промышленной переработке. Фильтровальная бумага обычно разрабатывается в соответствии со спецификациями производителя. Абсолютное удержание в микронах может варьироваться от 1 до 100 микрон, но диатомит обычно используется с фильтровальной бумагой для получения субмикронной фильтрации. Активированный уголь или другие фильтрующие добавки можно использовать с фильтровальной бумагой для формирования фильтрационной корки и достижения конкретных результатов. Фильтровальная бумага может быть пропитана ДЭ или активированным углем.
Масляные фильтры
[ редактировать ]
Моторное масло фильтруется для удаления примесей. Фильтрация масла обычно осуществляется объемной фильтрацией. Фильтровальная бумага для смазочных масел пропитана, чтобы противостоять высоким температурам. [1] : 113
Бумажные фильтры лабораторного класса
[ редактировать ]
Фильтровальная бумага широко используется в лабораторных экспериментах во многих областях, от биологии до химии. Тип используемого фильтра будет различаться в зависимости от цели процедуры и используемых химикатов. Обычно фильтровальная бумага используется в лабораторных методах, таких как гравитационная или вакуумная фильтрация. [4]
Исторически мягкая пористая бумага под названием Charta emporetica использовалась в аптеке в качестве фильтра и упаковочной бумаги. [5]
Качественная фильтровальная бумага
[ редактировать ]Качественная фильтровальная бумага используется в качественных аналитических методах определения материалов. Существуют различные сорта качественной фильтровальной бумаги в зависимости от размера пор. Всего существует 13 различных сортов качественной фильтровальной бумаги. Самый большой размер пор – 4 класс; наименьший размер пор — марка 602 ч; наиболее часто используемые степени — от 1 до 4. [6]
Качественная фильтровальная бумага 1 класса имеет размер пор 11 мкм. Этот сорт фильтровальной бумаги широко используется во многих различных областях сельскохозяйственного анализа, мониторинга загрязнения воздуха и других подобных экспериментов. [6]
Качественная фильтровальная бумага 2-го класса имеет размер пор 8 мкм. Этот сорт фильтровальной бумаги требует больше времени фильтрации, чем фильтровальная бумага класса 1. Эта фильтровальная бумага используется для мониторинга определенных загрязнителей в атмосфере и анализа почвы. [6]
Качественная фильтровальная бумага 3-го класса имеет размер пор 6 мкм. Этот сорт фильтровальной бумаги очень удобен для переноски проб после фильтрации. [6]
Качественная фильтровальная бумага 4-го класса имеет размер пор 20-25 мкм. Этот сорт фильтровальной бумаги имеет самый большой размер пор среди всех стандартных качественных фильтровальных бумаг. Он очень полезен в качестве быстрого фильтра для очистки геологических жидкостей или органических экстрактов во время эксперимента. [6]
Качественная фильтровальная бумага марки 602ч имеет размер пор 2 мкм. Этот сорт фильтровальной бумаги имеет наименьший размер пор среди всех стандартных качественных фильтровальных бумаг. Он используется для сбора или удаления мелких частиц. [6]
Количественная фильтровальная бумага
[ редактировать ]Количественная фильтровальная бумага, также называемая беззольной фильтровальной бумагой, используется для количественного и гравиметрического анализа. При производстве производители используют кислоту, чтобы сделать бумагу беззольной и добиться высокой чистоты. [7] [8]
Хроматографическая бумага
[ редактировать ]Хроматография — это метод, который химики используют для разделения соединений. Этот тип фильтровальной бумаги имеет определенную скорость потока воды и скорость поглощения, чтобы максимизировать результат бумажной хроматографии. Скорость впитывания этого типа фильтровальной бумаги от 6 см до 18 см, толщина от 0,17 мм до 0,93 мм. [9]
Наперстки для извлечения
[ редактировать ]Насадки для экстракции представляют собой фильтровальную бумагу в форме стержня, часто используемую в экстракторах Сокслета или распылительных экстракторах. Он идеально подходит для очень чувствительного обнаружения, производительность зависит от толщины внутреннего диаметра. Кроме того, его обычно используют в областях контроля пищевых продуктов и мониторинга окружающей среды. [10]
Фильтры из стекловолокна
[ редактировать ]Фильтр из стекловолокна имеет размер пор 1 мкм, он удобен для фильтрации сильно загрязненных растворов или труднофильтруемых растворов. Кроме того, фильтр из стекловолокна продлевает срок службы фильтра, обеспечивает широкий диапазон нагрузки по твердым частицам и может предотвратить загрязнение пробы. [11] Кроме того, разные типы фильтров из стекловолокна подходят для разных условий фильтрации. Существует 7 различных типов фильтров из стекловолокна, основное отличие которых заключается в толщине.
Фильтр из кварцевого волокна
[ редактировать ]Фильтровальная бумага из кварцевого волокна обладает высокой устойчивостью к химическим веществам, не поглощает диоксиды NO x и SO x , не подвержена воздействию влаги и легко стерилизуется. Таким образом, его в основном используют для анализа загрязнения воздуха. [12]
ПТФЭ фильтр
[ редактировать ]Фильтр из политетрафторэтилена (ПТФЭ) имеет широкий диапазон рабочих температур (-120 °C ~ 260 °C) и высокую воздухопроницаемость . Устойчивость к высоким температурам делает фильтровальную бумагу из ПТФЭ подходящей для использования в автоклавах. Его часто используют для фильтрации горячих масел, сильных растворителей и сбора частиц в воздухе. [12]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Паулапуро, Ханну Вильями [на финском языке] (2000). «5». Сорта бумаги и картона . Наука и технология изготовления бумаги. Том. 18. Финляндия: Fapet Oy. стр. 113–114. ISBN 952-5216-18-7 .
- ^ Ганье, Джонатан [в Викиданных] (2020). Циммер, Джин (ред.). Физика фильтрованного кофе (1-е изд.). Скотт Рао. ISBN 978-0-578-24608-6 . [1] (xvi+249+3 страницы)
- ^ «111 лет общей хронологии Мелитты» (PDF) (на немецком языке). Мелита . Архивировано (PDF) из оригинала 10 марта 2023 г. Проверено 8 июня 2023 г.
- ^ «Методы фильтрации» (PDF) . Методы фильтрации . Архивировано (PDF) из оригинала 1 мая 2015 г. Проверено 21 ноября 2015 г.
- ^ Чемберс, Эфраим , изд. (1728). . Циклопедия, или Универсальный словарь искусств и наук (1-е изд.). Джеймс и Джон Кнаптон и др.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Фильтровальная бумага и мембраны» (PDF) . Фильтровальная бумага и мембраны . Архивировано (PDF) из оригинала 22 ноября 2015 г. Проверено 21 ноября 2015 г.
- ^ «Фильтровальная бумага для лаборатории и промышленности» (PDF) . Фильтровальная бумага для лаборатории и промышленности . Сарториус Стедим. Архивировано (PDF) из оригинала 22 ноября 2015 г. Проверено 21 ноября 2015 г.
- ^ «Лабораторная фильтровальная бумага» . Лабораторная фильтровальная бумага .
- ^ «Лабораторная фильтровальная бумага» (PDF) . Лабораторная фильтровальная бумага . Архивировано (PDF) из оригинала 9 марта 2016 г. Проверено 21 ноября 2015 г.
- ^ «Наперстки для экстракции целлюлозы» . Ханемюле . Архивировано из оригинала 22 ноября 2015 г. Проверено 21 ноября 2015 г.
- ^ «Стекловолоконные фильтры» . Фильтры из стекловолокна . Корпорация Палл. Архивировано из оригинала 22 ноября 2015 г. Проверено 21 ноября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «Лабораторная фильтровальная бумага» (PDF) . Лабораторная фильтровальная бумага . Архивировано (PDF) из оригинала 9 марта 2016 г. Проверено 21 ноября 2015 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
