Ультрафильтрация

Некоторых случаях фильтрование затруднено. Ультрафильтрационные мембраны имеют размер пор от 20 до 1000 A (или 0, 002-0, 1 мкм) и позволяют задерживать тонкодисперсные и коллоидные примеси (фильтрование растворов не дает никакого эффекта, так как коллоидные частицы легко проходят через обычные фильтрующие материалы), макромолекулы (нижний предел молекулярной массы составляет несколько тысяч), водоросли, одноклеточные микроорганизмы, цисты, бактерии и вирусы и т.д.

Устранить эти трудности, а также добиться задержания коллоидных частиц возможно путем ультрафильтрования. При ульрафильтрации используют специальные ультрапористые фильтрующие материалы — мембранные фильтры, целлафильтры и ультратонкие фильтры.

Мембранными называют фильтры, изготовленные из эфиров целлюлозы (нитроцеллюлозы, ацетата целлюлозы и пр.). Они нечувствительны к водным растворам аммиака, нейтральных солей, кислот и к разбавленным растворам щелочей, но растворяются в некоторых органических растворителях (ацетон, спиртоэфирная смесь, атилацетат и пр., в зависимости от материала мембранного фильтра).

Целлафильтрами называют фильтры из чистой регенерированной целлюлозы, получаемые или из соответствующих растворов целлюлозы или же путем омыления пленок из эфиров целлюлозы.

Ультратонкие фильтры по существу являются мембранными фильтрами (изготовляются из тех же материалов), но имеют более тонкие поры. Для изготовления быстрофильтрующих ультрафильтров обычную фильтровальную бумагу хорошо смачивают водой и заливают 4%-ным раствором коллодия, положив предварительно бумагу на стеклянную пластинку. Избыток коллодия сливают и после того как оставшаяся на фильтре коллодиевая пленка несколько подсохнет, наливают новую порцию коллодия, избыток которого также сливают. Когда второй слой несколько подсохнет и будет еще пахнуть спиртом, фильтр погружают в воду и хранят в ней до применения.

Мембранные фильтры могут быть изготовлены не только из эфиров целлюлозы, но и из желатина; такие фильтры проще в изготовлении, но служат более короткий срок.

Для приготовления желатиновых ультрафильтров в 5—10%-ный. раствор желатина, нагретый до 40° С, погружают фильтровальную бумагу и выдерживают минут 10.

Вынутые из раствора желатина фильтры оставляют на воздухе и затем еще влажными погружают в 4%-ный раствор формальдегида, охлаждаемый льдом. Через 30—45 мин фильтры вынимают и продолжительное время тщательно промывают водой.

Применение всех этих фильтров позволяет фильтровать такие осадки, которые не задерживаются бумажными фильтрами (например, сульфат бария, оксалат кальция, сульфид цинка и т. д.), студенистые же осадки (например, гидроокись алюминия) отфильтровываются на мембранных фильтрах скорее и лучше, чем на бумажных.