Was ist Vakuumfiltration?

Vakuumfiltration ist eine Trennmethode zur Entfernung eines Feststoffs aus einer Flüssigkeit. Im Allgemeinen löst sich der Feststoff in einer Lösung auf. Die Lösung kann ungesättigt, gesättigt oder übersättigt sein, wobei der Unterschied in der Konzentration des Feststoffs in der Flüssigkeit besteht. 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 zum Auffangen rekristallisierter Feststoffe eingesetzt. Hierbei handelt es sich um Partikel, die in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel gelöst und dann durch Erhitzen wiedergewonnen oder umkristallisiert wurden. Dabei verdunstet die Flüssigkeit.
Nachdem der größte Teil der Flüssigkeit verdampft ist, wird der Inhalt des Bechers oder Kolbens auf ein Filterpapier gegeben, das in einen Büchner-Trichter gelegt wird. Der Trichter ist mit einem Filterkolben verbunden, der über eine seitliche Öffnung verfügt, durch die Luft durch einen Gummischlauch angesaugt wird, der an einen Staubsauger angeschlossen ist.

Der Gummischlauch wird zunächst an die Vakuumquelle angeschlossen und getestet. Wenn am anderen Ende des Rohrs eine Saugwirkung besteht, wird es mit dem Seitenarm des Filterkolbens verbunden. Nach der Befestigung sollte die Oberseite des Filterkolbens angesaugt sein.
Während die Probe auf das Filterpapier gegossen wird, saugt das Vakuum das Lösungsmittel durch das Papier und lagert es im Filterkolben ab. Durch das Vakuum wird so viel Lösungsmittel wie möglich aus den festen Kristallen entfernt. Der auf dem Filterpapier verbleibende Feststoff wird dann gesammelt und gewogen.

Vakuumfiltration wird auch zur Trennung von Feststoffen aus flüssigen Lösungen eingesetzt. Ungesättigte Lösungen sind Lösungen, die mehr Feststoffe lösen können. Es ist im Allgemeinen transparent und enthält keine Schwebeteilchen. Gesättigte Lösungen können keine weiteren Feststoffe lösen, sind aber meist auch klar. Übersättigte Lösungen sind normalerweise nicht klar und enthalten schwebende oder sinkende Partikel.

Lösungen mit suspendierten Partikeln können durch Vakuumfiltration getrennt werden. Lösungen, in denen sich der Feststoff löst, wie z. B. ungesättigte Lösungen, erfordern im Allgemeinen eine chemische Behandlung oder Erhitzung, bevor die Vakuumfiltration wirksam ist. Gesättigte Lösungen können im Allgemeinen nicht durch Vakuumfiltration abgetrennt werden, einige Partikel können jedoch gesammelt werden, wenn das Filterpapier über eine ausreichende Porengröße verfügt.

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

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