Filtration


Filtration

Die Filtration ist ein Verfahren zur Trennung oder Reinigung eines Mediums, meist einer Suspension oder eines Aerosols.

Die Filtration gehört zu den mechanischen Trennverfahren. Die Begriffe Filtration, Filtrierung, Filterung und Filtern werden synonym verwendet.

Eine filtrierte Flüssigkeit wird Filtrat genannt. Für ein filtriertes Gas gibt es keinen einheitlichen Begriff, oftmals wird die Bezeichnung Reingas verwendet. In der Membrantechnik sind die Begriffe Retentat (zurückgehaltene Phase) und Permeat (die Filter durchdringende Phase) üblich.

Das Wort (nach französisch filtrer, italienisch filtrare, „durchseihen“) bezeichnet ursprünglich „durch Filz laufen lassen“ (zu germanisch *felt „Filz“), der feinsten Methode, die vor der Erfindung des Papiers angewandt wurde und die auch heute noch in einigen Bereichen den Stand der Technik darstellt.

Inhaltsverzeichnis

Grundlegendes

Das zu trennende Gemisch läuft durch einen Filter, der zum Beispiel aus Papier oder Textilgewebe besteht. Im Gegensatz zur weit verbreiteten Vorstellung werden nicht nur Partikel zurückgehalten, die größer sind als die Porengröße des Filters - dies ist nur ein Mechanismus von vielen. Weitere Mechanismen sind Partikelträgheit, Diffusionseffekte, Elektrostatik oder Sperreffekt. Daher werden grundsätzlich auch Partikel abgeschieden, die weit kleiner als die Porengröße des Filters sind. Speziell im Bereich der Gasfiltration besitzen Filter einen Filterlücke genannten Partikelgrößenbereich, in dem Partikel nur unzureichend abgeschieden werden - deutlich größere (durch Trägheit und Sperreffekt) und auch deutlich kleinere (durch Diffusion) Partikel werden vollständig zurückgehalten.

Nach einer gewissen Zeit bildet sich aus den zurückgehaltenen Partikeln eine Schicht, der Filterkuchen. Nach dem Aufbau eines ausreichend dicken Filterkuchens ist im Regelfall eine vollständige Abscheidung der Partikel gegeben, allerdings steigt auch der Strömungswiderstand des Filters deutlich an. Je nach Konzeption des Filters muss der Filterkuchen daher von Zeit zu Zeit entfernt (beispielsweise durch Rütteln, Rückspülen oder einen Druckimpuls entgegen der Strömungsrichtung) oder der Filter ausgetauscht werden (bei Luftfiltern oftmals lange vor Aufbau eines Filterkuchens).[1]

Filtriervorrichtungen

Eine Filtriervorrichtung im chemischen Labor ist z.B. die Nutsche, ein Porzellan- oder Glastrichter mit einem flachem Siebboden, auf den Filtrierpapier gelegt wird. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird eingegossen, und aus der unter der Nutsche befindlichen und mit dieser dicht verbundenen Saugflasche wird die Luft ausgepumpt, damit wird der Filtriervorgang erheblich beschleunigt. Die Flüssigkeit – das Filtrat – oder das Gas fließt durch den Filter hindurch.[2]

Eine andere Methode ist das Absaugen in einem Glassintertiegel, einer sog. Fritte.

Bei industriellen Anwendungen werden Filterpressen zum Filtrieren verwendet.

Verfahren

Es gibt unterschiedliche Verfahren:

Einzelnachweise

  1. Verein Deutscher Ingenieure (Hrsg.): VDI Richtlinie 3677 Blatt 1: Filternde Abscheider - Oberflächenfilter. In: VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft - Band 6: Abgasreinigung - Staubtechnik. Juli 1997.
  2. Heinz G. O. Becker, Werner Berger, Günter Domschke, Egon Fanghänel, Jürgen Faust, Mechthild Fischer, Fritjof Gentz, Karl Gewald, Reiner Gluch, Roland Mayer, Klaus Müller, Dietrich Pavel, Hermann Schmidt, Karl Schollberg, Klaus Schwetlick, Erika Seiler und Günter Zeppenfeld: Organikum, Johann Ambrosius Barth Verlag, 1993, 19. Auflage, S. 30−32, ISBN 3-335-00343-8.

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  • filtration — [ filtrasjɔ̃ ] n. f. • 1578; de filtrer ♦ Didact. 1 ♦ Action de filtrer (I). ⇒ filtrage. Filtration sous vide. 2 ♦ Passage à travers un filtre. ♢ Liquide, rayonnements qui filtrent (II). ⇒ infiltration. ● filtration nom féminin Opération… …   Encyclopédie Universelle

  • Filtration — Filtration, eine im Laboratorium wie in der Technik häufig ausgeführte Operation, die den Zweck hat, feste, in einer Flüssigkeit suspendierte Stoffe von dieser zu trennen. Den Apparat, dessen man sich beim Filtrieren bedient, nennt man Filter,… …   Lexikon der gesamten Technik

  • Filtration — Fil*tra tion, n. [Cf. F. filtration.] The act or process of filtering; the mechanical separation of a liquid from the undissolved particles floating in it …   The Collaborative International Dictionary of English

  • filtration — (n.) c.1600, perhaps from Fr. filtration (1570s), noun of action from filter to filter (see FILTER (Cf. filter)) …   Etymology dictionary

  • Filtration — Filtration,die:Filterung·Filtrierung …   Das Wörterbuch der Synonyme

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  • Filtration — Pour la notion de mathématiques, voir Filtration (mathématiques). La filtration est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d un mélange qui possède une phase liquide et une phase solide au travers d un milieu poreux. La… …   Wikipédia en Français

  • filtration — (fil tra sion ; en vers, de quatre syllabes) s. f. 1°   Terme de chimie et de pharmacie. Opération qui consiste à passer un liquide à travers un filtre pour le débarrasser des parties solides qui en troublent la transparence et qui sont trop… …   Dictionnaire de la Langue Française d'Émile Littré

  • FILTRATION — s. f. Passage d un liquide à travers un corps destiné à l éclaircir, à le purifier. Filtration de l eau par le sable, par des pierres poreuses.   Il se dit, en Chimie et en Pharmacie, d Une opération qui consiste à faire passer un liquide… …   Dictionnaire de l'Academie Francaise, 7eme edition (1835)

  • Filtration — ◆ Fil|tra|ti|on 〈f. 20〉 Trennen, Aufspalten eines Feststoff Flüssigkeits Gemisches mittels Filters [→ filtrieren] ◆ Die Buchstabenfolge fil|tr... kann in Fremdwörtern auch filt|r... getrennt werden. * * * Fil|t|rat, Fil|t|ra|ti|on, Fil|t|rie|ren… …   Universal-Lexikon