Realizado por:André nº2

João Maia nº7Maria Inês nº8

Filtração

Escola Secundária Abel Salazartqmódulo 3 Ano letivo- 2012/2013

Curso Profissional de Técnico de Análises Laboratoriais

Índice

• Objetivos• O que é a filtração• Para que serve filtrar• Tipos de filtração• Técnicas de filtração• Fatores determinantes para a

escolha do tipo de equipamento• Meios de filtração• Fatores mais importantes para a

seleção de um filtro• Fatores de que depende a

velocidade de filtração• Filtração na indústria• Aplicações da filtração• Conclusão

Objetivos

Com este trabalho pretendemos aprofundar conhecimentos sobre a técnica de filtração, abordar a técnica de filtração na industria e dar a conhecer a importância da existência dos vários tipos de filtros.

O que é a filtração?Filtração

Operação unitáriaServe para separa sólidos de líquidos e gases

Dependendo do meio poroso.

Meio poroso - Filtro

Esta operação deixa passar o líquido ou gás deixando o sólido

ExEmplos dE Filtração no dia a dia

Filtro de um aspirador

Filtro de uma máquina de café

As partículas sólidas podem ser:

• grossas ou finas,• rígidas ou plásticas, • redondas ou planas

• individualmente separadas ou agrupadas

Basicamente é um processo de separar um sólido particulado de um fluido, fazendo com que o sólido fique retido num meio poroso, e o fluido passe através desse meio.

Usa-se muitas vezes um material relativamente grosseiro e não se obtêm

filtrado límpido enquanto não se formam as camadas iniciais do bolo

mEio FiltrantE

1. O filtrado turvo deve pois ser recirculado;2. No caso de materiais muito grosseiros

como o feltro ou flanela3. Algumas das partículas que passam

através do leito ou fluido não aprisionadas no interior do próprio leito;

4. O meio filtrante deve ser mecanicamente forte, resistente à ação corrosiva do fluido.

• O processo de filtração é muito importante para a vida útil do dia a dia.

Exemplos: os lubrificantes utilizados; no acabamento dos produtos no processo fabril; em ETA e ETAR.

• O dimensionamento e desenvolvimento correto do meio filtrante utilizado são muito importantes, pois influencia diretamente na qualidade do produto.

• No processo de filtração industrial são utilizados líquidos com a função de lubrificar e refrigerar o sólido a ser filtrado.

• Além destes objetivos esses líquidos têm a função de transportar as partículas para fora da área de atuação do sólido a ser filtrado fazendo a lavagem dessa região.

Para que serve filtrar?

Tipos de filtraçãoMecânica Química Biológica

Muito usada em piscinas e aquários

Usa-se muito na indústria.

Exemplo:

ETAR

Usa-se muito em ETA.

Mecânica

ETA

QuíMica

Filtro de carvão ativado

Biológica

Piscina e aquário

Técnicas de filtração

A filtração pode ser realizada por duas técnicas:

Filtração por gravidade ou filtração simples

Filtração por sucção ou a pressão reduzida.

Filtração por gravidade ou Filtração siMples

Esta técnica pode tornar-se bastante demorada sobretudo se o filtro ficar saturado

Nesta técnica o filtrado é depositado no papel de filtro colocado num funil

Antes de se usar este tipo de filtração, normalmente faz-se uma decantação para que o sólido mais denso fique na base do copo graduado

O sólido retido no filtro designa-se resíduo e o líquido designa-se por filtrado

Campo de utilização

Utiliza-se para separar componentes de misturas heterogéneas. Permite separar sólidos que estão em suspensão num líquido.

Fundamento A mistura é vertida sobre um filtro poroso, em geral papel de filtro, que retém as partículas sólidas, deixando passar o líquido. O líquido atravessa o filtro por ação da gravidade.

Inconvenientes

Pode ser bastante demorada, sobretudo se o filtro ficar entupido pelas partículas sólidas.

Material:

1. Suporte universal

2. Suporte de funis

3. Gobelé ou copo graduado

4. Funil

5. Vareta

6. Papel de filtro

1

2

3

4

5 6

Filtração simples

Filtração por sucção ou pressão reduzida É utilizada quando se pretende uma

filtração rápida e existem grandes quantidades de sólido. Esta é conseguida com o auxílio de uma trompa de vazio ou usando uma bomba de vácuoEsta técnica usa-se quando se

pretende uma filtração mais rápida

A trompa de água ou a bomba de vácuo são dispositivos que originam pressões muito próximas do vácuo

Campo de utilização Utiliza-se na separação dos componentes de misturas heterogéneas. Permite separar as partículas em suspensão ou sedimentadas num líquido

FundamentoUm sistema de vácuo suga a mistura, obrigando o componente líquido a passar através do filtro. As partículas sólidas ficam retidas no papel de filtro. A corrente de ar provocada pela sucção permite também secar o sólido retido no filtroVantagens

É bastante rápida e permite separar quantidades apreciáveis de mistura. Permite lavar e secar o sólido

InconvenientesÉ uma técnica mais exigente e necessita de material mais sofisticado

SegurançaSó se inicia a filtração depois de ligar a bomba de vácuo ou a torneira. Só se desliga a bomba de vácuo ou a torneira depois de o sistema estar à pressão normal (retira-se 1º o funil de Büchner). Nunca deixar encher o kitasato pois poderá entrar água na bomba de vácuo

Material:

1. Bomba de vácuo

2. Funil de Büchner

3. Papel de Filtro

4. Tubo flexível de Látex

23

14

Filtração por vácuo

• Concentração de sólidos em suspensão;• Quantidade química;• Quantidade de material a movimentar;• O facto do material “valioso” ser o sólido; líquido

ou ambos;• Velocidade da filtração, caudal da filtração;

pressões de ocupação.

Fatores determinantes para a escolha do tipo de equipamento

Meios de filtragemUm filtro é um material poroso, como papel, lã de vidro, gravilha, que impede que as partículas sólidas passem através dele mas que não retém o líquido.

Em laboratórios, os meios de filtração mais usados são:

Papel de filtro

Placas filtrantes

Lã de vidro

Filtrado

Alimentação

Meio poroso

Bolo

Ele (meio poroso) separa as partículas em uma fase sólida (“bolo”) e permite o escoamento de um fluido claro (“filtrado”).

Na filtração, as particulas sólidas suspensas num fluido são separadas usando um meio poroso.

O produto pretendido tanto pode ser o fluido clarificado como o bolo de partículas sólidas.

PaPel de filtro

É constituído por celulose e contém poros com diâmetros compreendidos entre 0,5 μm e 5 μm.

O papel de filtro só pode ser usado uma vez.

Este tipo de filtragem é essencialmente usado em filtrações correntes no laboratório (separação de sólidos de líquidos, por gravidade ou sucção).

Pode-se trabalhar com dois tipos de papel de filtro: o liso ou o de pregas

dobragem do PaPel de filtro

Liso

Pregas

O papel de filtro liso é o mais indicado para recolher o resíduo sólido

O papel de filtro de pregas usa-se quando se pretende recolher, apenas, o líquido. Os filtros de pregas permitem uma maior velocidade de filtração do que os filtros lisos, uma vez que existe uma maior superfície útil de filtração.

Placas filtrantes

São constituídas por micro fibra de vidro aglomerada e porcelana porosa, têm uma porosidade variável e podem ser usadas várias vezes.

Usam-se quando o líquido a filtrar é oxidante da celulose.

Permitem uma filtração mais rápida, filtram maiores volumes numa só operação, facilitam a filtração de misturas com tendência para a aglomeração e apresentam elevada estabilidade química.

lã de vidro

Este tipo de filtração usa-se quando o líquido a filtrar é oxidante da celulose, e só é utilizado em filtração por gravidade

Para utilizar a lã de vidro coloca-se diretamente no funil, comprimindo-se de modo a diminuir os espaços entre fibras.

Nota: Estas placas são montadas em cadinhos e funil

Os fatores mais importantes para a

se leção de um fi ltro são :

a) Resistência específica do meio poroso de filtração

b) a quantidade de suspensão a ser filtrada

c) A concentração de sólidos na suspensão

d) A facilidade de descarregar o bolo formado no processo de filtração

-Por ação da gravidade

O líquido flui devido à existência de uma coluna hidrostática

- Por ação da força centrífuga

- Por ação da aplicação da pressão ou vácuo para aumentar a taxa de fluxo

Os filtros podem funcionar

Fatores de que depende a velocidade da filtração

• Área da superfície de filtração• Queda de pressão entre o meio filtrante e o que

está em suspensão• Resistência do meio filtrante• Entupimento dos poros do meio filtrante• Viscosidade do filtrante• Resistência do bolo de filtração

Filtração na indústria

Na indústria esta operação depara-se com várias dificuldades devido às grandes quantidades de suspensão e dos sólidos em circulação

O princípio da filtração industrial e o do equipamento de laboratório é o mesmo, apenas muda a quantidade de material a ser filtrado.

Os filtros industriais

podem funcionar em:

Batelada (o bolo é retirado depois de cada partida)

Contínuo (o bolo sólido é retirado continuamente)

Aplicações da filtraçãoEm estações de tratamento de águas (ETA)

A filtração neste caso consiste na passagem de água proveniente da sedimentação por um filtro de areia no qual ficam retidas as pequenas partículas sólidas que ainda existem em suspensão.

Filtro de areia

Conclusão

• Com este trabalho ficamos a compreender melhor e mais aprofundadamente o tema em estudo.

• A filtração é algo complexo e importante para a nossa vida, sem ela talvez fosse difícil termos em casa água potável, etc.…

• As técnicas usadas em laboratório servem de base para explicar como funciona a nível industrial.