Для очистки различных сред в лабораторной деятельности используются специализированные материалы. Один из них – фильтровальная бумага: что это такое, и для чего используется, расскажем в данной статье. Также рассмотрим все существующие разновидности.
Что это за материал?
Что такое фильтровальная бумага? Она представляет собой пористый материал малой толщины, предназначенный для осуществления отделения от газов или жидкостей различных примесей в виде посторонних механических частиц. Такая бумага создаёт полупроницаемый барьер, который разделяет среды: дисперсионную (газовую или жидкостную) и дисперсную, то есть твёрдую.
Для изготовления используются волокна очищенной натуральной целлюлозы или синтетические мелкие частицы, которые переплетаются таким образом, что формируется сетка с ячейками определённых размеров. И от этой величины зависит, какие примеси пропускаются через материал, а какие задерживаются им.
Фильтровальная бумага: для чего нужна
Данный материал широко применяется в разных областях, таких как:
- микробиологические, биологические тесты и исследования – улавливание микроорганизмов, например, вирусов, бактерий, грибков, простейших;
- химический анализ – фильтрация растворов с целью выяснения концентрации в них отдельных компонентов;
- медицина – очистка жидких препаратов, предназначенных для медицинских манипуляций, например, для промываний, инфузионных вливаний, инъекционного введения;
- диагностика – очищение биоматериалов (слюны, крови и других биологических жидкостей) для их дальнейшего изучения под микроскопом или иными способами;
- экологические испытания, изучение окружающей среды, например, выяснение состава воды из природных водоёмов, проб атмосферного воздуха;
- химические производства – очистка сырья;
- пищевая промышленность – фильтрование молочной продукции, алкогольных напитков, соков, жидких ароматизаторов и других ингредиентов.
Важные параметры
Рассмотрим основные характеристики, которые имеет фильтровальная бумага:
- размер пор, определяющий пропускную способность, избирательность по отношению к разным веществам, а также скорость протекания процесса очистки;
- плотность, которая характеризует способность удерживать различающиеся по размерам частицы: чем этот показатель выше, тем более мелкие примеси задерживаются;
- материал, например, синтетические волокна, имеющая природное происхождение целлюлоза (содержится в различных растениях) или же комбинированные составы;
- химическая стойкость – способность длительно контактировать с агрессивными веществами, такими как щёлочи, растворители, спирты, кислоты;
- прочность на разрыв – предельное напряжение, выдерживаемое материалом при его растягивании до момента повреждения и разрушения;
- диапазон рабочих температур, определяющий допустимые температурные режимы эксплуатации;
- гигроскопичность – способность сорбировать, то есть поглощать содержащуюся в воздухе влагу (водяные пары);
- размеры – длина и ширина или диаметр, а также толщина.
Перечисленные характеристики подбираются с учётом решаемых задач, особенностей очищаемых сред.
Классификация фильтровальной бумаги
По областям применения материалы условно делятся на две группы:
- Общего назначения. Сюда относится очистка водных растворов и иных неагрессивных, неконцентрированных жидкостей.
- Для точных анализов. Это работы с химическими реагентами и реактивами, которые требуют максимальной чистоты фильтрации.
По формам выпуска выделяют такие виды фильтровальной бумаги:
- Листы. В соответствии с ГОСТ под номером 12026-76, их размеры стандартны – 520×600 мм или 740×1050. Возможны отклонения, не превышающие 2 миллиметра.
- Диски. Они имеют круглую форму и подходят для установки в разное лабораторное оборудование или посуду, например, в воронки Бюхнера или воронки Шотта.
- Рулоны. Этот формат удобен для профессионального применения в научно-исследовательской деятельности, промышленности. Рулонные фильтрующие материалы возможно нарезать на элементы нужных форм и размеров, в том числе нестандартных.
По содержанию минеральных веществ бумажные фильтровальные материалы подразделяются не беззольные и обычные. В категорию первых входит бумага, в которой после сжигания остаётся золы менее 0,00001 грамма. Сырьё при производстве промывается кислотами, растворяющими минеральные компоненты. Обычно на упаковке бумаги или в прилагаемой к ней инструкции ставится пометка «беззольная». Если её нет, нужно найти массу золы. В случае четырёх нулей после запятой считается, что зола отсутствует. Ели нуля после знака «,» три, то материал обычный, то есть зольный.
Фильтры бумажные лабораторные: классификация
Обеззоленные и зольные фильтры для удобства выбора и эксплуатации имеют специфические маркировки со словом «лента» и указанием её цвета. По такому обозначению можно выяснить, для каких операций подходит материал, какими свойствами он обладает.
Классификация бумажных фильтров в химии рассмотрена ниже в удобном формате таблицы:
| Марка фильтра (цвет ленты) | Характеристики бумаги | Скорость протекания очистки | Поры, размер в микрометрах (мкм) | Какие вещества задерживаются |
|---|---|---|---|---|
| Чёрная | Мягкая, крупнопористая, имеющая рыхлую структуру | Очень высокая | Крупные, от 12 до 15 | Коллоиды, грубые примеси, хлопьевидные осадки: металлорганические соединения, гидроксиды кобальта, меди и некоторых других металлов |
| Белая | Пористая, со средней мягкостью | Высокая | Средние, от 8 до 12 | Крупнодисперсные осадки, такие как сульфиды, карбонаты, хроматы некоторых химических элементов |
| Жёлтая | Обезжиренная, среднеплотная | Высокая | Средние, от 8 до 12 | Жиры, крупнодисперсные примеси |
| Зелёная | Плотная | Низкая | Узкие, от 3 до 5 | Тонкие осадки типа сульфидов, фторидов, сульфатов некоторых химических элементов |
| Синяя | Плотная и мелкопористая | Очень низкая | Мелкие, от 2 до 3 | Мелкозернистые примеси, например, оксид меди |
| Красная | Среднеплотная | Умеренная | Небольшие, от 5 до 8 | Тонкие осадки, к которым относятся арсенат и фосфат магний-аммония |
| Фиолетовая | Очень плотная и мелкопористая | Самая низкая | Самые маленькие, от 1 до 2 | Очистка от мелкозернистых примесей в сложных условиях |
Как пользоваться?
Чтобы материал обеспечивал высокое качество очистки, при его использовании соблюдайте несколько правил:
- Подбирайте размер пор, плотность и другие характеристики с учётом решаемых задач.
- Соблюдайте технологию фильтрования.
- Корректно фиксируйте материалы в лабораторных установках или оборудовании, проверяйте правильность размещения.
- Следите за скоростью потока. Не подавайте его под большим напором, чтобы не порвать бумагу.
- Используйте подходящее современное оборудование, например, вакуумные фильтровальные установки.
Есть ли альтернативы?
Можно ли заменить бумагу? Если не требуется высокая степень очистки, то для неё можно использовать:
- свёрнутую в несколько раз марлю или стерильный бинт;
- вату, желательно стерильную;
- ткани, например, лён или хлопок (их предварительно нужно постирать и хорошо прополоскать, а при необходимости качественной очистки дополнительно обработать антисептическим раствором или прокипятить);
- ватные диски.
Заключение
Фильтровальную бумагу применяют для очистки различных газов и жидкостей. И чтобы получать ожидаемые результаты, приобретайте качественные материалы. Их вы сможете заказать в интернет-магазине «Пять Капель».
