Filtração

As misturas heterogêneas de um sólido não dissolvido em um meio líquido e de um sólido em meio gasoso podem ser separadas por meio do processo de filtração.

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Quando os componentes da mistura heterogênea estão nos estados sólido e líquido, existem dois métodos que podem ser usados para realizar a filtração: a filtração simples e a filtração a vácuo.

Filtração Simples

A filtração simples utiliza-se um filtro de papel para reter a fase sólida e permitir a passagem apenas do líquido.

Por isso, esse filtro deve apresentar poros de tamanhos menores do que o tamanho das partículas sólidas. Ele é dobrado no formato cônico e apoiado nas bordas de um funil de vidro que se encontra encaixado em um recipiente para o qual a fase líquida é transferida.

Quando a mistura é vertida para dentro do funil, a fase líquida penetra através dos poros do filtro de papel e deposita-se no recipiente que se encontra sob o funil, enquanto que as partículas sólidas são retidas por apresentarem dimensões com tamanhos maiores que os poros do filtro.

A única força que exerce alguma ação no processo facilitando o escoamento do líquido é a força da gravidade. A Figura 1 mostra o esquema do processo de filtração simples.

Figura 1, representação esquemática do processo de filtração simples.

A fim de acelerar o processo de filtração, pode-se utilizar o método de filtração a vácuo, onde são usados, em conjunto, o funil de Büchner, o kitassato e a trompa d’água (Figura 2) ou a bomba de vácuo (Figura 3).

Figura 2, representação esquemática a vácuo usando trompa d'água.

Figura 3 . representação esquemática da filtração a váuo usando bomba de vácuo.

Neste método, o papel filtro é colocado dentro do funil de Büchner. É colocada, então, uma rolha na parte interna da abertura localizada na parte superior do kitassato para encaixar a base do funil.

Neste processo, uma mangueira é usada. Um lado da mangueira é rosqueado em volta da abertura lateral do kitassato e o outro lado é rosqueado na trompa d’água ou na bomba de vácuo.

Quando se utiliza a trompa d’água, a água que passa através da trompa é responsável por rarear o ar dentro do kitassato, fazendo com que a fase líquida presente no interior do funil de Büchner seja sugado até atravessar os poros do filtro de papel e ser depositado no kitassato.

Já quando se utiliza a bomba de vácuo, ao ser ligada, ela exerce uma força de sucção sobre a trompa, “sugando” todo o ar existente no interior do kitassato, permitindo, dessa forma, um escoamento mais rápido do líquido, enquanto o sólido permanece no filtro de papel com poros de diâmetro adequado.

Alguns exemplos de aplicação do processo de filtração de misturas entre sólido e líquido: separação do café e dos grãos, separação do leite e da nata, filtração da água. 

A filtração a vácuo é muito utilizada em laboratórios por ser mais rápida do que a filtração simples ou ainda quando a mistura entre o líquido e o sólido é muito viscosa, como é o caso, por exemplo, da mistura de água e farinha de trigo.

Para separar partículas de sólidos presentes em um meio gasoso também pode ser aplicado o processo de filtração.

Este método funciona de acordo com os mesmos princípios descritos na filtração simples.

É usado um filtro feito de tecido contendo poros com diâmetros muito pequenos pelo qual a mistura passa. O filtro retém tudo o que for sólido e deixa o gás passar livremente através dos poros, como mostra a Figura 3.

Figura 3, representação esquemática do processo de filtração gasosa.