Análisis de problemas en operaciones de filtración La filtración es la operación experimental más comúnmente utilizada para separar líquidos y sólidos. Los libros de texto de química actuales de la escuela secundaria solo presentan brevemente los puntos clave de las operaciones de filtración, pero en el proceso de operación real, a menudo se encuentran muchos problemas detallados. El autor habla sobre sus propias soluciones a los problemas que a menudo se encuentran en las operaciones de filtrado, solo como referencia. (1) ¿Cómo elegir embudo y papel de filtro? El tamaño del embudo depende principalmente de la cantidad de sedimento o sólidos sedimentados que se van a filtrar, más que del volumen de líquido. Si hay más sedimentos o sólidos, el embudo será más grande y viceversa. El ángulo del cono del embudo debe ser de 60°. El diámetro de la tubería es el adecuado, si es demasiado grueso no retendrá la columna de agua y el tiempo de filtración será demasiado largo. Los extremos del diámetro de la tubería deben estar ligeramente inclinados. La elección del papel de filtro depende del experimento que se realice. Papel de filtro cualitativo y papel de filtro cuantitativo. El papel de filtro cuantitativo se utiliza principalmente para el análisis cuantitativo de sustancias. En los experimentos de la escuela secundaria, los experimentos cualitativos suelen utilizar operaciones de filtración, por lo que a menudo se utiliza papel de filtro cualitativo. Después de colocar el papel de filtro seleccionado en el embudo, el borde del papel debe estar unos 5 mm más bajo que el embudo. (2) ¿Cómo montar el filtro? Primero, doble el papel de filtro seleccionado por la mitad dos veces y no superponga completamente la costura de plegado del primer pliegue con el segundo pliegue. Cuando se coloca dicho papel de filtro en un embudo (el ángulo superior es de 60°), hay un cierto espacio entre sus esquinas afiladas y la pared del embudo, pero su parte superior se puede unir perfectamente a la pared del embudo. Un filtro instalado de esta manera funcionará más rápido que uno con todas las superficies pegadas al embudo. Al doblar, no presione demasiado la costura de pliegue en la esquina superior del papel de filtro. Para no debilitar la punta. Luego corte las esquinas pequeñas de las dos capas en el otro lado del papel de tres capas para que la parte superior del papel de filtro pueda fijarse firmemente a la pared del embudo después de humedecerlo. En segundo lugar, coloque el papel de filtro doblado en un embudo adecuado, humedezca el papel de filtro con agua para lavar botellas y presione suavemente la parte superior del papel de filtro contra la pared del embudo con los dedos. Al llenar el embudo con agua, el cuello del embudo debe llenarse con agua o el extremo del cuello del embudo debe bloquearse con los dedos. Al filtrar, la varilla de vidrio mira hacia la boca del vaso que contiene el filtrado; el extremo de la varilla de vidrio está cerca de las tres capas de papel de filtro en el embudo, pero no puede tocar el papel de filtro, manténgalo vertical (creo que la inclinación; de la varilla de vidrio hace que el filtrado se desborde); la punta del cuello del embudo La pared interior cerca de la boca del vaso que recibe el filtrado. El líquido transferido cada vez no debe exceder los dos tercios de la altura del papel de filtro para evitar que el filtrado salga de la pared del tubo sin pasar a través del papel de filtro. Las sustancias líquidas y sólidas que quedan en el vaso deben humedecerse con disolvente o agua destilada en pequeñas cantidades y varias veces, y todo el líquido de lavado debe transferirse a un embudo para su filtración.
(4) ¿Cómo limpiar el sedimento correctamente? Si necesita enjuagar el sedimento, debe enjuagarlo inmediatamente; de lo contrario, el sedimento se agrietará o aglomerará si se deja en el papel de filtro durante demasiado tiempo y no será fácil de mojar. Se puede humedecer con disolvente original, agua destilada u otro agente de limpieza adecuado. Reemplace el vaso que originalmente recibió el filtrado con un vaso limpio y vacío para evitar volver a filtrar una gran cantidad de líquido debido a que los sedimentos penetren en el papel de filtro. La cantidad de líquido de lavado debe ser la adecuada para sumergir cada vez el sedimento recogido. Al enjuagar, use una pequeña cantidad de líquido de lavado para enjuagar cuidadosamente el sedimento circundante de arriba a abajo y enjuagarlo hasta el fondo del embudo. No haga fluir el líquido demasiado rápido o el sedimento saldrá corriendo del filtro. No utilices una varilla de vidrio para remover el contenido del embudo, ya que esto puede rayar el papel de filtro y tus esfuerzos anteriores serán en vano. Generalmente, después de lavarlo unas 2 o 3 veces, básicamente está listo (5). ¿Cómo comprobar si se ha eliminado el sedimento? Dependiendo del tipo de impurezas que puedan detectarse en el precipitado, se pueden añadir reactivos apropiados al último eluato para comprobar el alcance del lavado. Por ejemplo, al filtrar la mezcla de Na2SO4 y BaCl2 después de completar la reacción, para comprobar si el precipitado se ha lavado, se debe seleccionar una solución de AgNO3. Si se añade solución de AgNO3 al último eluyente sin generar AgCl, significa que el precipitado ha sido lavado. (6) Al filtrar, hay demasiado filtrado. El embudo y el papel de filtro se pueden lavar de 2 a 3 veces con una pequeña cantidad de disolvente original y el filtrado original y el líquido de lavado se pueden filtrar nuevamente. (7) ¿Es necesario utilizar operaciones de filtración para separar el precipitado y el líquido? No, cuando la cantidad de precipitado separado es pequeña, puede colocarlo en un tubo de centrífuga y utilizar una centrífuga para separar el precipitado a temperatura ambiente. El sobrenadante del sedimento se puede aspirar con una pipeta. Si es necesario, se puede lavar y luego centrifugar. Sólo cuando la cantidad de precipitación es grande, la filtración es adecuada para la separación. (8) ¿Existen otros métodos de filtrado? Sí. Para que la filtración sea rápida y fácil de lavar, puede utilizar un embudo Buchner para la filtración al vacío, lo que hace que la filtración y el lavado requieran menos tiempo y sean más fáciles de lavar. Cuando es necesario realizar la filtración a una determinada temperatura, se debe utilizar un embudo aislado para la filtración.