過濾法

過濾法是最常用的分離溶液與沉澱的操作方法。當溶液和沉澱的混合物通過過濾器（如濾紙）時，沉澱就留在過濾器上，溶液則通過過濾器而流入接收的容器。傳統意義上的過濾是指利用多孔性介質截留懸浮液中的固體粒子，進而使固、液分離的方式。菌體、細胞及其碎片等除了採用離心分離外，也可採用常規過濾法進行分離。

基本介紹

• 中文名：過濾法
• 外文名：Filter method
• 使用條件：分離不溶性的固體與液體
• 影響因素：溶液的溫度、黏度、過濾時的壓力
• 套用領域：環境生態
• 方法：常壓過濾、減壓過濾、熱過濾

基本介紹

過濾，實質上是使廢水通過具有微細孔道的過濾介質，在過濾介質的兩側壓強不同，此壓差即為過濾的推動力。廢水在推動力作用下通過微細孔道，而微粒物質及膠狀物質則被介質阻截而不能通過。介質截留的顆粒物質本身同樣起過濾介質的作用，將此稱為濾層或濾餅。隨著過程進行，濾層逐漸增厚，水流的阻力也將增加，使水流量下降。這時需用反衝洗法，以清水洗滌過濾介質，從中去除被截留的固體物質，並要及時取走濾餅。

影響因素

溶液的溫度、黏度、過濾時的壓力、過濾器的孔隙大小和沉澱物的狀態都會影響過濾的速度。熱的溶液比冷的溶液易過濾。溶液的黏度越大，過濾越慢。減壓過濾比常壓過濾快。過濾器的孔隙要選擇適當，太大會透過沉澱；太小則易被沉澱堵塞，使過濾難以進行。沉澱若呈膠狀時，必須先加熱一段時間來破壞它，否則它要透過濾紙。總之，要考慮各方面的因素來選用不同的過濾方法。

方法

常壓過濾

此法最為簡便和常用，使用玻璃漏斗和濾紙進行過濾。過濾時，把圓形濾紙或方形濾紙摺疊成四層，然後將濾紙撕去一角，把濾紙撐開成圓錐體，一邊為單層，一邊為三層，放於漏斗內。漏斗的錐角應為60，這樣濾紙可以完全貼在漏斗壁上。如果漏斗的錐角大於60，應適當改變濾紙的摺疊角度，使之與漏斗的錐角相適應。然後用食指把濾紙按在漏斗壁上，用洗瓶吹出少量蒸餾水把濾紙濕潤。濾紙的邊緣應略低於漏斗的邊沿。如果將濾紙貼在漏斗壁上，兩者之間還有氣泡，應該用手指輕輕壓濾紙，把氣泡趕掉，然後向漏斗中加水至幾乎達到濾紙上邊沿。這時漏斗頸內應全部被水充滿，而且當濾紙上的水已經全部流盡後，漏斗頸中的水柱仍能保持。若不成功，可用手指堵住漏斗下口，掀起濾紙，向濾紙和漏斗壁間加水，直到漏斗頸及錐體內大部分被水充滿，並將氣泡完全排出為止。這時將紙邊按實，再打開下面的出口，此時水柱即能形成。在全部過濾過程中，漏斗頸內必須一直被液體所充滿，這樣過濾才能迅速。

過濾時應注意：漏斗要放在漏斗架上，調整好漏斗架的高度，使漏斗的出口靠在接收器的內壁上，這樣，濾液可順著器壁流下，不致四濺。先轉移溶液，後轉移沉澱。這樣就不會因沉澱堵塞濾紙的孔隙而減慢過濾速率。轉移溶液和沉澱時，均應使用攪拌棒。轉移溶液時，應把溶液滴在三層濾紙的側面，以防液滴把單層濾紙衝破。加入漏斗中的溶液不能超過圓錐濾紙的總容積的2/3。加得過多會使溶液從濾紙和漏斗內壁間流入接收器而失去濾紙的過濾作用。

如果需要洗滌沉澱。則要等溶液轉移完畢後，往盛沉澱的容器中加入少量洗滌劑，充分攪拌，等溶液靜止沉澱下沉後，再把上層溶液傾入漏斗內，如此重複操作3遍，最後把沉澱轉移到濾紙上。也可以將全部沉澱轉移到濾紙上，然後把少量的洗滌劑分為幾份，分幾次加入到漏斗中來洗滌沉澱。

洗滌沉澱時，也應遵循少量多次的原則，以提高效率。最後，經過檢查濾液中的雜質，方可判斷沉澱是否洗淨。

減壓過濾（抽吸過濾）

為了加速過濾。常用減壓過濾。布氏漏斗（瓷孔漏斗）上面有許多瓷孔，下端頸部裝有橡皮塞，藉以與吸濾瓶相連。吸濾瓶用來盛接濾液，並有支管與抽氣系統相連。

起減壓作用的是水泵。水泵中急速的水流不斷將空氣帶走，從而使吸濾瓶內壓力減小，在布氏漏斗內的液面與濾瓶內造成一個壓力差，因而可提高過濾速率。在連線水泵橡皮管和吸濾瓶之間安裝一個安全瓶，用以防止關閉水門或水泵岡流速改變引起的自來水倒吸，以免沾污或稀釋濾液。如果濾液不需保留，也可不用安全瓶。

減壓過濾操作時，首先要做好濾前準備工作。檢查裝置：安全瓶的長管接水泵，短管接吸濾瓶；布氏漏斗的頸口與吸濾瓶的支管相對，利於吸濾。貼好濾紙：濾紙的大小應剪得比布氏漏斗的內徑略小，以能恰好蓋住瓷板上的所有小孔為佳。先由洗瓶吹出少量蒸餾水潤濕濾紙，再開啟水泵，使濾紙緊貼在漏斗內的瓷板上，然後才能進行過濾。

過濾時，先將澄清的溶液沿玻璃棒倒入漏斗中，濾完後再將沉澱移至濾紙的中間部分。吸濾瓶內的濾液面不應達到支管的水平位置，否則濾液將被水泵抽出。當濾液快上升至吸濾瓶的支管處時，應拔去吸濾瓶上的橡皮管，取下漏斗，從吸濾瓶上口倒出濾液後，再繼續吸濾。應注意從吸濾瓶上口倒出濾液時，支管必須向上。在吸濾過程中，不得突然關閉水泵，防止倒吸現象發生。過濾完畢後，先拔掉橡皮管，後關水泵。用手指或玻璃棒輕輕揭起濾紙邊，取下濾紙和沉澱。吸濾瓶中的濾液最後從其上口傾出。沉澱的洗滌方法與使用玻璃漏斗時的相同，但不要使洗滌液過濾得太快，可適當地把水門開得小一點或停止吸濾，以免沉澱洗得不淨。

如果被過濾的溶液具有強酸性、強鹼性或強氧化性，溶液會把濾紙毀壞，這時需要用石棉纖維代替濾紙鋪在布氏漏斗上。其他操作與減壓過濾操作方法完全相同。此方法較適合於保留濾液而捨棄沉澱的情況。如果需要保留沉澱則用玻璃砂漏斗代替裝有石棉纖維的布氏漏斗。應注意玻璃砂漏斗適用於過濾強氧化性及強酸性物質，不適用於過濾鹼性物質，因為鹼易與玻璃作用。

另外，減壓過濾不適用於膠體沉澱的過濾，因為膠體沉澱在快速過濾時能透過濾紙。顆粒很細的沉澱會因減壓抽吸作用而在濾紙上形成一層密實的沉澱膜，使溶液不易透過，達不到加速的目的，因此不宜使用減壓過濾法。

熱過濾

如果溶液中溶質在冷卻後會析出，而我們又不希望這些溶質在過濾過程中析出而留在濾紙上，這時需趁熱過濾。

過濾時可把玻璃漏斗放在銅質的熱漏斗內，熱漏斗夾層內裝有熱水，以維持溶液的溫度。也可在過濾前把玻璃漏斗放在水浴上用蒸氣加熱，然後使用。此法較簡便易行。另外，熱過濾時，選用玻璃漏斗的頸部越短越好，以免過濾時溶液在漏斗頸內停留過久，因散熱降溫析出晶體而發生堵塞。