8 Фильтрование, фильтрующая аппаратура

Фильтрование — процесс разделения неоднородных систем (например, суспензия, аэрозоль) при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твёрдую фазу.

Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага.

Фильтрование осуществляется либо в режиме постоянной разности давлений (например, вакуум-фильтры), либо в режиме постоянной скорости (например, рамныйфильтр-пресс).

Все современные способы очистки можно разделить укрупнённо на две группы: механические фильтры, являющиеся перфорированной перегородкой той или иной конструкции, и очистители в силовых полях (гравитационные, центробежные, магнитные, электростатические). Недостатком первых является малая грязеёмкость, увеличение перепада давления по мере забивания отверстий или пор в перегородке, наличие байпасного клапана, перепускающего без очистки часть жидкости из линии загрязнённой жидкости в линию очищенной жидкости, ограничения по степени загрязнённости, подаваемой на очистку жидкостей, большие габаритные размеры, увеличивающиеся по мере увеличения пропускной способности или тонкости очистки, и др. Всё это приводит к необходимости периодической замены или регенерации фильтрующего элемента, встройки сигнальных устройств и т. п. Следует попутно отметить, что запылённость окружающей среды зачастую настолько велика, что простая замена фильтроэлементов в гидросистемах вносит загрязнений больше, чем изнашивание за всё время эксплуатации. Разделение суспензий или аэрозолей производят с помощью пористых перегородок, пропускающих жидкость или газ.

В качестве фильтрующего материала применяют специальные лабораторные фильтры из фильтровальной бумаги. В промышленности используют фильтровальные ткани (напр. бельтинг), пористые вещества (например, фильтры из прессованного титана, асбеста, пористого стекла, полимеров и д

9 ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ЖИДКОСТЕЙ, ТИПЫ МЕШАЛОК Жидкости можно перемешивать как вручную, так и механическим путем. Перемешивание бывает необходимо при растворении твердых веществ в жидкости, при растворении жидкости в жидкости, при проведении многих работ. Перемешивание вручную. При смешивании небольших объемов жидкостей перемешивание можно проводить при помощи стеклянной палочки, например в стакане. На рис. 333 показано, как нужно проводить эту операцию.

При перемешивании в колбе ее вращают, придерживая за горло. В закрытом сосуде перемешивают путем встряхивания или многократного перевертывания его. Перемешивать вручную легко только не вязкие жидкости. Чем выше вязкость жидкости, тем труднее ее перемешивать, и обычно в подобных случаях прибегают к механическим способам перемешивания. Однако вязкость жидкости можно уменьшить нагреванием. Горячую жидкость перемешивают, обернув сосуд полотенцем, чтобы не об? жечься.

Если приходится перемешивать вручную в закрытом сосуде жидкости с низкой температурой кипения, обязательно нужно придерживать пробку, так как в сосуде развивается повышенное давление вследствие испарения растворителя и пробка может выскочить.

Для перемешивания жидкостей, а иногда и для растворения твердых веществ применяют также цилиндр для смешивания, снабженный притертой пробкой (рис. 334). Он напоминает мерный цилиндр, но не имеет делений. Жидкости, подлежащие смешиванию, наливают в цилиндр так, чтобы суммарный объем их составлял не более 3/4 - 4/5 емкости цилиндра. Взбалтывание проводят, придерживая одной рукой пробку, а другой — основание цилиндра. Если смешивают органические растворители со сравнительно низкой температурой кипения, рекомендуется время от времени спускать давление, развивающееся внутри цилиндра в результате испарения жидкостей.

Механическое перемешивание. Механическое перемешивание предпочтительнее ручного. Для вращения мешалок применяют электрические моторы, водяные турблны (рис. 335) и воздушные моторы, приводимые в движение нагретым воздухом (рис. 336).

На рис. 337 показано, как монтируют мешалку с водяной турбиной. Чтобы пустить в работу водяную турбину, ее прочно укрепляют в штативе. Затем один из отростков ее при помощи шланга соединяют с водопроводным краном, а на другой надевают водоотводную трубку, которую опускают в раковину или в водосток. Открывая водопроводный кран, приводят в движение турбинку. Чем сильнее струя воды, тем быстрее вращается ротор турбинки, поэтому число оборотов ее можно регулировать.

Применяются также водяные турбины из стекла (рис. 338).Воздушный мотор работает под действием нагретого на горелке воздуха. Через несколько секунд после того, как горелка зажжена, следует рукой повернуть один из маховиков.

На рис. 339 показана лабораторная мешалка с приводом от электромотора, укрепленного на штативе. При необходимости ось мотора может быть расположена не только по вертикали, но' и наклонно. Мотор можно передвигать по штативу вверх и вниз, В ось мотора вставляют и закрепляют стеклянные мешалки (лопасти)', имеющие самую разнообразную форму.