• Che cos'è la filtrazione?
• Tipi di filtrazione
• Esempi di filtrazione
• Filtrazione dell'acqua
• Metodi di separazione della miscela

Spieghiamo cos'è la filtrazione e le tipologie che esistono. Inoltre, alcuni esempi e metodi per separare le miscele.

La filtrazione ha lo scopo di separare i solidi da un fluido.

Che cos'è la filtrazione?

La filtrazione è conosciuta come una tecnica per separare solido in sospensione dentro un fluidoliquido o gas), utilizzando un mezzo filtrante costituito da un materiale poroso chiamato setaccio, filtro o vaglio. Questo filtro trattiene i solidi più grandi e permette il passaggio del fluido, insieme al particelle sottodimensionato.

Il processo di filtrazione è quindi molto simile a quello del setacciato, salvo che quest'ultimo viene utilizzato per separare materiali solidi di diverso spessore o dimensione. La filtrazione è uno dei metodi più utilizzati per separare le miscele nella vita quotidiana del essere umano. È anche un metodo ampiamente utilizzato in diversi tipi di industrieEsistono quindi diversi dispositivi meccanici in grado di eseguirlo con una variata gamma di precisione.

Comunemente si parla di fughe di notizie nella vita di tutti i giorni quando ci si riferisce agli eccessi di umidità che ammorbidiscono il cemento e altri materiali da costruzione, consentendo all'acqua di inondare i pori di pareti, soffitti e suoli, sfondandoli e deteriorandoli. In tal caso, è il Acqua quello che filtra attraverso il cemento, e colloquialmente si dice spesso "ci sono delle perdite nelle pareti o nel soffitto".

Tipi di filtrazione

Nel processo di filtrazione, ciò che rimane nel filtro viene chiamato "residuo" e ciò che lo attraversa viene chiamato "filtrato". Il materiale filtrante che costituisce il filtro è essenziale per garantire che la filtrazione funzioni correttamente per scopi specifici. Esistono vari tipi di materiali porosi utilizzati come media filtrante, ad esempio tessuti, solidi porosi o perforati, fibre polimeriche. D'altra parte, a seconda delle dimensioni dei pori del materiale filtrante utilizzato, il processo di filtrazione può essere classificato in diverse tipologie:

• Filtraggio ordinario. È il processo che viene effettuato con membrane o setacci i cui pori sono uguali o maggiori di un millimetro (mm).
• Microfiltrazione. È il tipo di filtrazione che viene effettuata con setacci i cui pori sono compresi tra 0,1 e 10 micron (1 mm = 1000 micron).
• Ultrafiltrazione. È il processo di filtrazione che trattiene molecole il cui peso supera i 103 Dalton/gmol, permettendo di separare proteina o disinfettare l'acqua con batteri. Pertanto, questo tipo di filtrazione consente di filtrare particelle con un diametro fino a 0,01 micron.
• Nanofiltrazione. Questo processo permette la ritenzione di molecole prive di carica elettrica che abbiano un peso superiore a 200 Dalton/gmol nella membrana filtrante, e viene applicato nella industria chimica principalmente per concentrare i composti organici.

Esempi di filtrazione

Terminata la bollitura della pasta la separiamo con un colino.

Alcuni esempi quotidiani di filtrazione possono essere:

• Prepara il caffè. Per fare il caffè o altri infusi, la sostanza (tè, caffè, ecc.) viene messa a contatto con acqua bollente o molto calda, per costringerla a rilasciare il suo contenuto nell'acqua. Quindi devono essere separati, e per questo il miscela in un filtro, di tela o di carta, che trattiene le particelle più grossolane dell'infuso (la cosiddetta "cancellazione" del caffè) e si lascia passare il liquido.
• Perdite da tubi rotti. L'acqua di un tubo rotto può accumularsi e filtrare attraverso il cemento di cui sono fatti gli edifici, ammorbidendone la consistenza e scendendo verso il basso grazie al lavoro del gravità, o verso l'alto a causa di Pressione. In entrambi i casi, l'acqua filtra attraverso il cemento, lasciando eventuali particelle dall'altra parte del muro.
• Depuratori d'acqua. I filtri per l'acqua per secoli hanno funzionato setacciando l'acqua potabile, sia per mezzo di pietre particolarmente porose (come in anfore o giare) sia per mezzo di carte, sugheri e altri solidi che servono a trattenere le particelle che l'acqua porta con sé. In questo modo l'acqua è il più pulita possibile.
• Scolare la pasta. Quando facciamo la pasta o gli spaghetti, facciamo bollire il cibo in acqua e poi lo separiamo attraverso un colino, che altro non è che un filtro grossolano. In questo modo è possibile trattenere la pasta cotta e scartare l'acqua calda.

Filtrazione dell'acqua

Filtrare l'acqua ne garantisce la minima potabilità.

La filtrazione dell'acqua è a processi necessario per garantirne la minima potabilità, cioè non contiene sassi, terra, metalli o altri materiali di scarto che potrebbero essersi introdotti nelle nostre case.

Per questo vengono utilizzati dispositivi o meccanismi di filtraggio installati nel tubo stesso, che trattengono sporco e materiali solidi, consentendo all'acqua di passare attraverso i loro corpi porosi. Questo meccanismo non impedisce contro microrganismi, quindi garantisce solo una prima misura sanitaria per il consumo di acqua.

Metodi di separazione della miscela

Per salvare i metalli da un liquido o da un altro solido, è possibile utilizzare un magnete.

Il filtraggio è solo uno dei metodi per separare le miscele, cioè una delle procedure che abbiamo quando separiamo due o più sostanze miscelate. Altri metodi per separare le miscele sono:

• decantazione. È un metodo fisico di separazione che consiste nell'aspettare che la gravità agisca sui solidi presenti in un fluido, permettendo loro di depositarsi e di essere rimossi meccanicamente. Può essere utilizzato anche per separare una miscela di due liquidi che hanno differenti densità, cioè, sono immiscibili tra loro. In questo caso, si lascia depositare la miscela contenuta in un sistema di separazione (ad esempio un imbuto separatore), dove il liquido più denso passa sul fondo e il meno denso rimane in alto, consentendo la separazione di entrambi.
• Separazione magnetica. Separare metalli o particelle magnetiche di un liquido o altro solido, a magnete poiché attirerà solo particelle metalliche e lascerà intatte le particelle diamagnetiche (particelle che respingono campi magnetici, cioè non sono attratti dal campo magnetico generato da un magnete).
• Distillazione. È un procedimento che consiste nel separare i componenti di una miscela liquida sfruttando la differenza tra i loro punti di ebollizione e condensa. Pertanto, viene fornito calore alla miscela, fino a quando il componente a basso punto di ebollizione non passa nella fase vapore. Poi questo vapore si condensa in un altro contenitore, e il liquido con il punto di ebollizione più alto rimane nel contenitore originale. In questo modo si separano entrambi i liquidi.
• Evaporazione. È un processo simile alla distillazione. Permette di separare miscele di solidi in liquidi. In questo caso il liquido in cui è disciolto il solido viene evaporato, e quindi il solido può essere recuperato sul fondo del contenitore. Questo processo viene utilizzato nelle saline per separare il sale che poi utilizzeremo nei nostri pasti (NaCl), dall'acqua di mare.