فیلتراسیون |کاربرد ها و روش ها

کلمه فیلتر برای ما انسان ها کلمه نا آشنایی نیست و عموما با این مفهوم و وسایل درگیر هستیم . امروز میخواهیم نگاهی به مفهوم فیلتراسیون و روش  های آن بیاندازیم .

زمان مطالعه : 3 دقیقه

خوب ، همه می‌دانیم هر وسیله ای که فیلتر نامیده می‌شود قرار است یک ماده از آن عبور کند و درصد خلوص آن افزایش پیدا کند ؛ منتها برای مفهوم فیلتر این مهم است که ماده عبوری لزوما باید جزء سیالات باشد.

مقاله پیشنهادی : معرفی هفت نوع از بهترین فیلتر های تصفیه آب.

در واقع با عبور سیالات از یک فیلتر مواد جامد معلق در آن در فیلتر به دام افتاده و با عبور ماده سیال مواد جامد جدا سازی می‌شوند . اساس این جدا سازی هم اختلاف اندازه ذرات جامد از سیال است.

چگونه یک فیلتر بسازیم ؟

برای این کار یک جعبه مکانیکی که بتواند اجزا را در داخل خود نگه دارد نیاز داریم . سپس باید از یک محیط فیلتراسیون استفاده کنیم . محیط در واقع همان مانعی است که ذرات جامد را در خود نگه می‌دارد .

بعد از فراهم آوردن وسایل و نصب آن ها نیاز به یک سیال با ذرات معلق داریم . این محلول باید متناسب با محیط فیلتراسیون انتخاب شود . همچنین این سیال به خودی خود توانایی حرکت ندارد پس نیاز به یک نیروی محرکه داریم که بتواند حرکت سیال از محیط فیلتراسیون را تسهیل کند.

انتخاب محیط فیلتراسیون

برای این منظور ابتدا باید دو نوع محیط مختلف را به شما معرفی کنیم

1. موانع
2. بستر ها

دسته موانع در بر گیرنده پارچه ها یا کاغذ ها هستند که ساده عمل می‌کنند . اما دسته بستر ها شامل ماسه ای ، کربنی ، فلزات متخلخل ، سرامیک متخلخل با لایه ای برای گرفتن رسوبات ژلاتینی .

مقاله پیشنهادی : فیلتر شنی چیست ؟

مقاله پیشنهادی : آشنایی با انواع فیلتر شنی.

محیط فیلتراسیون ممکن است تک لایه یا چند لایه باشد . محیط های تک لایه برای گرفتن ذراتی است که خود نیز تشکیل یک لایه متخلخل می‌دهند که به یال اجازه عبور می‌دهند . اما محیط های چند لایه برای ذرات ژلاتینی مانندی است که خود در منافذ بستر ها گیر کرده و اجازه عبور سیال را نمی‌دهند .

چگونه نیروی محرکه لازم را به وجود آوریم ؟

نیرو محرکه می‌تواند یک نیرو باشد یا ممکن است ترکیبی از چند نیرو باشد . نیرو محرکه‌ای که بیشتر از آن استفاده می‌شود ایجاد خلأ در پایین فیلتر به منظور ایجاد نیروی مکش سیال است . از اعمال فشار در قبل فیلتر هم برای حرکت سیال استفاده می‌شود .

گرانش زمین و سانتریفیوژ نیز دو نیرو محرکه دیگر است که برای این منظور مورد استفاده کمتری قرار می‌گیرند.

چند نوع فیلتراسیون داریم ؟

ما بر اساس مکانیسم شش نوع مختلف  داریم

1. فیلتراسیون گرم
2. فیلتراسیون سرد
3. فیلتراسیون خلأ
4. فیلتراسیون ثقلی
5. فیلتراسیون غشایی
6. فیلتراسیون میکروبی

فیلتراسیون غشایی

فیلتراسیون غشایی در بین موارد بالا از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا ویژگی های متمایز تری نسبت به بقیه دارد ؛ همچنین این خود دارای چند زیر مجموعه است .

فلتراسیون غشایی از یک غشا در بین دو محلول که با هم اختلاف فشار دارند استفاده می‌کند . عمل این غشا نیز ممکن است انتخابی یا غیر انتخابی باشد . در واقع ایده این روش از دیواره سلولی گرفته شده است .

از روش های فیلتراسیون غشایی می‌توان به نانوفیلتراسیون ، میکروفیلتراسیون ، الترافیلتراسیون و اسمز معکوس اشاره کرد .

فیلتر ها بر حسب کارکرد انواع مختلفی دارند . در این مقاله سعی کردیم مکانیسم فیلتر  را با انواع روش های آن بررسی کنیم .