es un proceso de separación de fases de un sistema heterogéneo, que consiste en pasar una mezcla a través de un medio poroso o filtro, donde se retiene de la mayor parte de los componentes sólidos de la mezcla. Dicha mezcla son fluidos, que pueden contener sólidos y líquidos (como también gases).
esta se puede utilizar tanto en una industria como en la vida domestica.
El patrón de clasificación de los procesos de filtración es diverso, y según obras de referencia,[1] se puede realizar en función de los siguientes criterios:
el mecanismo de filtración
la naturaleza de la mezcla
la meta del proceso
el ciclo operacional
la fuerza impulsora
En general, estas categorías no se excluyen mutuamente y los procesos de filtración suelen clasificarse principalmente de acuerdo al mecanismo, a la fuerza, al ciclo y a continuación según los demás factores adicionales.
Presión
En la mayoría de los casos, la compresibilidad de la torta de filtración se encuentra entre valores de 0,1 y 0,8 de manera que la mayor parte del aumento de la pérdida de carga del fluido es consecuencia del medio filtrante. En general, si el aumento de presión conlleva un aumento significativo del caudal o velocidad de filtración, es un indicio de la formación de una torta granulada. En cambio, para las tortas espesas o muy finas, un aumento de la presión de bombeo no resulta en un aumento significativo del caudal de filtrado. En otros caso, la torta se caracteriza por una presión crítica por encima de la cual, la velocidad de filtración incluso disminuye. En la práctica, se prefiere operar a un velocidad constante, empezando a baja presión, aunque por el empleo generalizado de sistemas de bombeo centrífugos, las condiciones habituales son de presión y caudal variables.
Torta de filtración
La teoría señala que, considerando aparte las características del medio filtrante, el caudal promedio es inversamente proporcional a la cantidad de la torta y directamente proporcional al cuadrado del área filtrante. Como resultado de estas dos variables conjuntas, para una misma cantidad de fluido a filtrar se observará que su caudal es inversamente proporcional al cuadrado del espesor de la torta al final del proceso.
Viscosidad y temperatura
El efecto de la viscosidad es como lo indican las ecuaciones de velocidad; la velocidad de flujo de filtrado en cualquier instante es inversamente proporcional a viscosidad de filtrado.
El efecto de la temperatura sobre la velocidad de filtración de sólidos incompresibles es evidente, sobre todo, mediante su efecto sobre la viscosidad.
Tamaño de partículas y concentración
El efecto del tamaño de las partículas sobre la resistencia de la torta y la tela es muy notable. Afectan al coeficiente en la ecuación para la resistencia de la torta, y los cambios mayores afectan la compresibilidad.
El medio filtrante es el elemento fundamental para la práctica de la filtración y su elección es habitualmente la consideración más importante para garantizar el funcionamiento del proceso.
En general, entre los principales criterios de selección del material de medio filtrante se pueden destacar:
Compatibilidad y resistencia química con la mezcla
Permeabilidad al fluido y resistencia a las presiones de filtración
Capacidad en la retención de sólidos
Adaptación al equipo de filtración y mantenimiento
Relación vida útil y coste
cuando se forma una fase sólida, bien sea una impureza o el producto deseado, es necesario separarla de la disolución. Dicha separación se lleva a cabo mediante filtración, y la técnica empleada dependerá de las condiciones del sólido y la disolución a separar.
Para llevar a cabo una filtración es necesario utilizar un tamiz que deje pasar las partículas del líquido y retenga las del sólido, con lo cual, al hacer pasar la mezcla líquido-sólido por el referido tamiz, quedarán separadas las dos fases. Los tamices más utilizados son papel de filtro, lana de vidrio y placas filtrantes.
El papel de filtro se va a utilizar la mayor parte de las veces, recurriendo a la lana de vidrio o las placas filtrantes cuando el carácter corrosivo de las especies a separar sea tal que pueda atacar al papel de filtro.
*Filtración con un filtro cónico
Va a ser utilizado cuando lo que nos interesa conservar es la disolución y no nos importa el tiempo que dure el proceso de filtración.
Para llevar a cabo este tipo de filtración se construye un cono de papel de filtro,que se ajusta en un embudo. El embudo se sitúa en un triángulo de filtraciones para mantenerlo encima del recipiente destinado a recoger el filtrado y, entonces, se vierte la mezcla en el dispositivo, de forma que las partículas sólidas son retenidas por el papel de filtro, el cual deja pasar la disolución.
*Filtración con un filtro de pliegues
Se emplea cuando interesa que la filtración sea especialmente rápida, pero esta vez, el filtro se pliega de forma que presente la mayor superficie posible.
*Filtración con lana de vidrio
Se emplea cuando nos interesa la disolución y ésta es capaz de atacar el papel de filtro. El dispositivo utilizado es similar al utilizado en la filtración con filtro cónico o de pliegues, sustituyendo el papel de filtro por una pequeña porción de lana de vidrio colocada en el interior del embudo, de forma que la disolución tenga que pasar por ella para alcanzar el vástago del embudo.
*Filtración con Büchner
Se emplea cuando lo que nos interesa recoger es el sólido. Se trata de un sistema de filtración rápido que, además, permite secar parcialmente el sólido aislado.
*Filtración con placa filtrante
Se emplea cuando nos interesa el precipitado y éste, o la disolución, son capaces de atacar el papel de filtro. El dispositivo es similar al büchner, pero no se emplea papel de filtro al ser la placa de vidrio poroso.
