Filtrazione

La filtrazione, in laboratorio, è la separazione di due fasi e può essere sostanzialmente di due tipi:

quantitativa = quando passa dall’80 al 99% di materiale da una fase all’altra; esempio di carta quantitativa
qualitativa = quando la separazione è più dettagliata, quando vengono definite delle dimensioni della materia che deve passare da una fase all’altra. esempio di filtrazione qualitativa

Filtrare infatti significa far passare una certa quantità di un fluido o di un gas attraverso una pellicola porosa. La dimensione dei pori è definita e nel passaggio della materia vengono trattenute tutte le particelle in sospensione più grandi di questa dimensione.

Prestazioni e caratteristiche della filtrazione

Esistono almeno 4 parametri di cui tenere conto quando si deve effettuare una scelta per effettuare delle filtrazioni:
la robustezza delle membrane, la purezza, la porosità e la resistenza al calore.
La robustezza deve essere misurata e garantita sia per rottura longitudinale che per quella laterale agli strappi. Per le applicazioni più difficili esistono membrane rinforzate con nylon.
La purezza viene garantita dalla qualità della lavorazione che viene effettuata in camere bianche per offrire una perfetta sterilità.
La porosità è il valore effettivo che permette di ad una certa quantità di fluido o gas di passare attraverso i pori. La superficie deve essere uniforme.
La resistenza al calore deve consentire alle membrane di essere autoclavabili con temperature fino a 180°C senza subire deformazioni visibili.

Come scegliere una membrana filtrante

Prima di tutto bisogna definire quale liquido o gas deve essere filtrato. Per esempio, si utilizzano membrane idrofile quando si deve operare con liquidi acquosi. Viceversa, quando si lavora con i solventi, si devono utilizzare membrane in PTFE o in Nylon.
quando si lavora con i gas è consigliato utilizzare membrane idrofobe.
Bisogna prestare la massima attenzione alla compatibilità chimica della membrana con la sostanza da filtrare.
Inoltre, è importante verificare la porosità massima necessaria per ottenere i risultati prefissati. Bisogna per questo considerare la grandezza delle particelle in sospensione trattenute dalla filtrazione.
In ultimo, oltre alla resistenza alla temperatura dove necessario, bisogna definire la superficie di filtrazione necessaria in base alla quantità e densità del prodotto da filtrare.
In commercio esistono moltissime varianti in grado di soddisfare tutte le esigenze del laboratorio.

Filtri per siringa

Tra i prodotti relativi alla filtrazione presenti a catalogo, i filtri per siringa sono monouso.
Tra le loro caratteristiche più necessarie c’è quella di trattenere la minor quantità di prodotto possibile e di operare al massimo grado di purezza per evitare contaminazioni.
Ogni confezione è contrassegnata con precisi codici che ne identificano la purezza, la porosità e i materiali di costituzione.
I filtri per siringa si distinguono a seconda della quantità di volume di campione con cui devono operare: da meno di 2 ml fino a oltre 1 litro.
I filtri vengono realizzati con diversi materiali, in possesso di proprietà e porosità specifiche per ogni tipo di lavorazione.

Filtrazione sotto vuoto

La filtrazione sotto vuoto è usata soprattutto in microbiologia e nei processi analitici che richiedono una separazione di particelle sospese in un liquido, come i batteri o i precipitati.
Il filtro è posto sopra un contenitore, di solito un bicchiere, che trattiene il particellato. La parte liquida invece passa attraverso la membrana e si raccoglie in un matraccio per filtrazione. Questo avviene o direttamente o attraverso una rampa di filtrazione.
L’uso del vuoto accelera la filtrazione e accorcia i tempi del procedimento.