Vad är vakuumfiltrering?

Vakuumfiltrering är en separationsmetod som används för att avlägsna ett fast ämne från en vätska. I allmänhet löses det fasta ämnet i en lösning. Lösningen kan vara omättad, mättad eller övermättad – skillnaden är koncentrationen av det fasta ämnet i vätskan. Ett filter används för att separera det fasta ämnet från vätskan, och en vakuumpump används för att tvinga vätskan genom filtret.

I de flesta fall används vakuumfiltrering för att samla upp omkristalliserade fasta ämnen. Dessa är partiklar som löstes i vatten eller något annat lösningsmedel och sedan utvanns eller omkristalliserades genom upphettning. Vätskan förångas i processen.
Efter att det mesta av vätskan har avdunstat, läggs innehållet i bägaren eller kolven på ett filterpapper, som placeras i en Buchner-tratt. Tratten är ansluten till en filterkolv, som har en sidoöppning genom vilken luft sugs ut med hjälp av ett gummirör som är fäst vid ett vakuum.

Gummislangen fästs först på vakuumkällan och testas. Om det finns sug i andra änden av röret fästs det sedan på sidoarmen på filterkolven. När den väl är säkrad, bör toppen av filterkolven ha sug.
När provet hälls på filterpapperet drar vakuumet lösningsmedlet genom papperet och avsätter det i filterkolven. Vakuumet kommer att ta bort så mycket lösningsmedel från de fasta kristallerna som möjligt. Det återstående fasta materialet på filterpapperet samlas sedan upp och vägs.

Vakuumfiltrering används också för att separera fasta ämnen från flytande lösningar. Omättade lösningar är lösningar som kan lösa upp mer fasta ämnen. Den är i allmänhet klar och har inga suspenderade partiklar. Mättade lösningar kan inte lösa upp några ytterligare fasta ämnen, men är i allmänhet klara också. Övermättade lösningar är i allmänhet inte klara och har suspenderade eller sjunkande partiklar.

Lösningar med suspenderade partiklar kan separeras genom vakuumfiltrering. Lösningar i vilka det fasta ämnet är löst, såsom omättade lösningar, kräver i allmänhet någon form av kemisk behandling eller upphettning innan vakuumfiltrering kan vara effektiv. I allmänhet kan mättade lösningar inte separeras med vakuumfiltrering, men några partiklar kan samlas upp om filterpapperet har en tillräcklig porstorlek.

Mängden fast material som samlas upp genom vakuumfiltrering beror i allmänhet på filterpapperets porstorlek. En mindre porstorlek kommer att ge mer material, medan en större porstorlek kommer att ge mindre material. I allmänhet är porstorleken på ett filterpapper mindre än en mikrometer i diameter.