Was ist Vakuumfiltration?

Die Vakuumfiltration ist ein Trennverfahren, das verwendet wird, um einen Feststoff aus einer Flüssigkeit zu entfernen. Im Allgemeinen wird der Feststoff in einer Lösung gelöst. Die Lösung kann ungesättigt, gesättigt oder übersättigt sein – der Unterschied liegt in der Konzentration des Feststoffs in der Flüssigkeit. Ein Filter wird verwendet, um den Feststoff von der Flüssigkeit zu trennen, und eine Vakuumpumpe wird verwendet, um die Flüssigkeit durch den Filter zu drücken.

In den meisten Fällen wird eine Vakuumfiltration verwendet, um rekristallisierte Feststoffe zu sammeln. Dies sind Partikel, die in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel gelöst und dann durch Erhitzen zurückgewonnen oder umkristallisiert wurden. Die Flüssigkeit wird dabei verdampft.

Nachdem der größte Teil der Flüssigkeit verdampft ist, wird der Inhalt des Bechers oder Kolbens auf ein Filterpapier aufgebracht, das in einen Büchner-Trichter gegeben wird. Der Trichter ist an einer Filterflasche befestigt, die eine seitliche Öffnung hat, durch die Luft mit einem an einem Vakuum angeschlossenen Gummischlauch abgesaugt wird.

Der Gummischlauch wird zuerst an der Vakuumquelle befestigt und getestet. Wird am anderen Ende des Schlauches gesaugt, wird dieser am Seitenarm der Filterflasche befestigt. Nach dem Befestigen sollte die Oberseite des Filterkolbens Saugwirkung haben.

Wenn die Probe auf das Filterpapier gegossen wird, zieht das Vakuum das Lösungsmittel durch das Papier und lagert es in der Filterflasche ab. Das Vakuum entfernt so viel Lösungsmittel wie möglich aus den festen Kristallen. Der verbleibende Feststoff auf dem Filterpapier wird dann gesammelt und gewogen.

Die Vakuumfiltration wird auch verwendet, um Feststoffe von flüssigen Lösungen zu trennen. Ungesättigte Lösungen sind Lösungen, die mehr Feststoffe lösen können. Es ist im Allgemeinen klar und enthält keine Schwebeteilchen. Gesättigte Lösungen können keine zusätzlichen Feststoffe lösen, sind aber in der Regel ebenfalls klar. Übersättigte Lösungen sind im Allgemeinen nicht klar und enthalten schwebende oder sinkende Partikel.

Lösungen mit suspendierten Partikeln können durch Vakuumfiltration abgetrennt werden. Lösungen, in denen der Feststoff gelöst ist, wie etwa ungesättigte Lösungen, erfordern im Allgemeinen irgendeine Form von chemischer Behandlung oder Erwärmung, bevor eine Vakuumfiltration wirksam werden kann. Im Allgemeinen können gesättigte Lösungen nicht mit Vakuumfiltration getrennt werden, aber einige Partikel können gesammelt werden, wenn das Filterpapier eine angemessene Porengröße hat.

Die durch Vakuumfiltration gesammelte Feststoffmenge hängt im Allgemeinen von der Porengröße des Filterpapiers ab. Eine kleinere Porengröße ergibt mehr Material, während eine größere Porengröße weniger Material ergibt. Im Allgemeinen beträgt die Porengröße eines Filterpapiers weniger als einen Mikrometer im Durchmesser.