Técnicas de Filtración en el Laboratorio de Química
Introducción
Las técnicas de filtración en el laboratorio de Química son unas técnicas de separación utilizada para aislar un sólido insoluble de un líquido o de un gas mediante el paso de la mezcla a través de un medio poroso. El filtro permite atravesar a una de las fases mientras retiene las partículas de mayor tamaño.
En el laboratorio de Química pueden utilizarse diferentes técnicas de filtración según el tamaño de las partículas, la velocidad requerida, la naturaleza de la mezcla y el componente que se desea recuperar. Las más habituales son la filtración por gravedad, la filtración al vacío y la filtración en caliente.
Qué es la Filtración
La filtración permite separar mezclas heterogéneas formadas por un sólido y un fluido. Durante el proceso se obtienen dos fracciones:
- Residuo: sólido retenido por el filtro.
- Filtrado: líquido o gas que atraviesa el medio filtrante.
La elección del método depende de si interesa recuperar el sólido, conservar el líquido o eliminar impurezas.
Principales Técnicas de Filtración
| Técnica | Material principal | Aplicación habitual | Componente que suele interesar |
|---|---|---|---|
| Filtración por gravedad | Embudo y papel de filtro | Separaciones sencillas | Filtrado |
| Filtración al vacío | Büchner, Kitasato y bomba | Separación rápida de sólidos | Residuo |
| Filtración en caliente | Embudo y material calentado | Eliminar impurezas antes de cristalizar | Filtrado |
| Microfiltración | Membranas o filtros finos | Retener partículas pequeñas | Depende del procedimiento |
| Filtración con jeringa | Jeringa y filtro de membrana | Pequeños volúmenes | Filtrado |
| Filtración de gases | Filtros específicos | Retener partículas o aerosoles | Gas filtrado |
Filtración por Gravedad
Es el procedimiento más sencillo. La mezcla se vierte sobre un papel de filtro colocado en un embudo y el líquido atraviesa el papel por efecto de la gravedad.
Se utiliza cuando:
- No es necesario acelerar el proceso.
- Interesa principalmente recuperar el líquido.
- Las partículas sólidas son suficientemente grandes.
- No existe riesgo de cristalización prematura.
Proceso de Filtración por Gravedad
- Preparar el material
Se necesita un embudo de vidrio, papel de filtro, un soporte, una varilla de vidrio y un recipiente para recoger el líquido filtrado.
- Doblar el papel de filtro
El papel de filtro se dobla primero por la mitad y después nuevamente por la mitad, formando cuatro capas. A continuación, se abre una de las capas para darle forma de cono.
- Colocar el papel en el embudo
El cono de papel se introduce en el embudo. Debe ajustarse correctamente a sus paredes para evitar que la mezcla pase por los bordes.
- Humedecer el papel de filtro
Se añade una pequeña cantidad del disolvente utilizado en la mezcla. Esto permite que el papel quede adherido al embudo y evita que se desplace durante la filtración.
- Colocar el embudo sobre el recipiente
El embudo se sitúa en un soporte, con su extremo apoyado ligeramente sobre la pared interior del recipiente colector. De esta forma, el líquido desciende por la pared y se reducen las salpicaduras.
- Verter la mezcla
La mezcla se vierte lentamente sobre una varilla de vidrio. La varilla guía el líquido hacia el papel de filtro y evita derrames.
No debe llenarse el filtro por encima del borde del papel.
- Separar los componentes
Por acción de la gravedad, el líquido atraviesa los poros del papel y cae al recipiente. Este líquido recibe el nombre de filtrado.
El sólido insoluble queda retenido sobre el papel de filtro y recibe el nombre de residuo.
- Lavar el residuo
Cuando sea necesario eliminar restos de líquido o sustancias solubles, el residuo se lava con pequeñas cantidades de disolvente limpio. El lavado debe realizarse varias veces con poco volumen, en lugar de utilizar una gran cantidad de una sola vez.
- Finalizar la filtración
Se espera hasta que deje de caer líquido del embudo. Después, se retira el papel de filtro con cuidado.
El filtrado puede conservarse para su análisis o tratamiento posterior. El residuo puede secarse si se desea recuperar el sólido.
Filtración al Vacío
La filtración al vacío utiliza una diferencia de presión para hacer pasar el líquido rápidamente a través del filtro. Suele realizarse con un embudo Büchner, un matraz Kitasato y una bomba o trompa de vacío.
Se utiliza principalmente cuando interesa:
- Recuperar un sólido.
- Acelerar la separación.
- Eliminar parte del líquido retenido.
- Lavar y secar inicialmente un precipitado o unos cristales.
Proceso de Filtración al Vacío
- Preparar el material
Se necesita:
- Montar el sistema
El matraz Kitasato se fija verticalmente a un soporte mediante una pinza. Esto evita que vuelque debido al peso del embudo o a la tensión ejercida por el tubo de vacío.
- Colocar el adaptador y el embudo
Se coloca un adaptador de goma en la boca del matraz Kitasato. Sobre el adaptador se introduce el embudo Büchner.
La unión debe quedar hermética para que no entre aire y pueda mantenerse el vacío.
- Conectar el sistema de vacío
El tubo flexible se conecta a la salida lateral del matraz Kitasato y a la bomba de vacío o trompa de agua.
El tubo debe quedar bien sujeto y no presentar dobleces que dificulten la circulación del aire.
- Colocar el papel de filtro
Se coloca un papel de filtro circular sobre la placa perforada del embudo Büchner.
El papel debe cubrir todos los orificios, pero no debe doblarse ni subir por las paredes del embudo. Un papel demasiado pequeño permitiría el paso del sólido y uno demasiado grande dificultaría la filtración.
- Humedecer el papel de filtro
Se añade una pequeña cantidad del disolvente utilizado en la mezcla para humedecer el papel.
A continuación, se activa brevemente el vacío. La succión hace que el papel quede adherido a la placa y forma un cierre que evita el paso del sólido por debajo del filtro.
- Activar el vacío
Se pone en funcionamiento la bomba de vacío o se abre el flujo de agua de la trompa.
Antes de añadir la mezcla, debe comprobarse que el papel permanece completamente adherido al embudo.
- Verter la mezcla
La suspensión se vierte lentamente en el centro del papel de filtro, ayudándose de una varilla de vidrio.
No debe llenarse el embudo hasta el borde. Si la cantidad de mezcla es grande, se añade en varias porciones.
La diferencia de presión obliga al líquido a atravesar rápidamente el papel de filtro. El líquido se recoge en el matraz Kitasato como filtrado, mientras que el sólido queda retenido sobre el papel.
- Transferir los restos de sólido
Si quedan partículas adheridas al recipiente original, se añade una pequeña cantidad de disolvente limpio, se agita suavemente y se vierte de nuevo en el embudo.
De este modo se transfiere la mayor cantidad posible de sólido sin utilizar un volumen excesivo de disolvente.
- Lavar el sólido
El sólido retenido se lava con pequeñas porciones de disolvente frío.
El lavado permite eliminar restos de disolución e impurezas solubles. Es preferible realizar varios lavados con poco volumen que uno solo con una gran cantidad.
El vacío se mantiene durante esta operación.
- Secar parcialmente el sólido
Una vez terminado el lavado, se mantiene el vacío durante unos minutos para extraer la mayor cantidad posible de líquido del sólido.
El sólido puede presionarse suavemente con una espátula limpia para favorecer el secado, procurando no romper el papel de filtro.
- Romper el vacío
Antes de apagar la bomba o cerrar la trompa de agua, se desconecta el tubo flexible de la salida lateral del matraz Kitasato.
Esto permite que entre aire en el sistema y evita que el agua de la trompa pueda retroceder hacia el matraz.
- Desmontar el sistema
Una vez eliminada la diferencia de presión, se apaga la bomba o se cierra el agua.
Después se retira el embudo Büchner y se extrae cuidadosamente el papel de filtro con el sólido.
- Recuperar y secar el sólido
El sólido se transfiere a un vidrio de reloj, cápsula o recipiente adecuado.
Si necesita estar completamente seco, puede dejarse al aire, introducirse en un desecador o utilizarse una estufa, siempre que la sustancia sea estable a la temperatura empleada.
El filtrado recogido en el matraz se conserva o se elimina según el procedimiento de laboratorio correspondiente.
Filtración en Caliente
La filtración en caliente se utiliza para separar impurezas insolubles de una disolución caliente evitando que el soluto cristalice dentro del embudo o sobre el papel de filtro.
Es habitual en procesos de recristalización. El embudo, el filtro y el recipiente receptor deben mantenerse a una temperatura adecuada durante el procedimiento.
Proceso de Filtración en Caliente
- Preparar el material
Se necesita:
- Preparar el papel de filtro
El papel de filtro se dobla formando un filtro de pliegues o filtro acanalado.
Este tipo de plegado aumenta la superficie de filtración, permite una mayor circulación de aire y acelera el paso de la disolución caliente.
- Colocar el papel en el embudo
El papel plegado se introduce en el embudo procurando que quede correctamente abierto y ajustado.
En la filtración en caliente no suele ser necesario humedecerlo previamente, aunque puede añadirse una pequeña cantidad de disolvente caliente para facilitar su colocación.
- Calentar el embudo y el recipiente colector
El embudo y el recipiente donde se recogerá el filtrado deben calentarse antes de comenzar.
Esto puede hacerse colocándolos en una estufa, sobre un baño de agua caliente o utilizando una pequeña cantidad de disolvente caliente.
El precalentamiento evita que la disolución se enfríe al entrar en contacto con el material de vidrio.
- Mantener caliente la disolución
La mezcla se calienta suavemente hasta que la sustancia que se desea purificar quede completamente disuelta.
Las impurezas insolubles permanecerán suspendidas o depositadas en el fondo del recipiente.
Debe evitarse una ebullición intensa, ya que puede provocar salpicaduras o una pérdida excesiva de disolvente.
- Colocar el sistema de filtración
El embudo se sitúa sobre el recipiente colector caliente y se mantiene sujeto mediante un soporte.
El extremo del embudo debe quedar próximo a la pared interior del recipiente para facilitar el descenso del líquido y reducir las salpicaduras.
- Verter la disolución caliente
La disolución se vierte inmediatamente y de forma gradual sobre el papel de filtro.
Puede utilizarse una varilla de vidrio para dirigir el líquido hacia el filtro.
La operación debe realizarse con rapidez, pero sin llenar excesivamente el embudo.
- Mantener la temperatura durante la filtración
Mientras se realiza la filtración, el conjunto debe mantenerse caliente para impedir que el soluto cristalice sobre el papel o dentro del vástago del embudo.
Puede colocarse el recipiente colector sobre una placa calefactora a baja potencia o en un baño de agua caliente.
No debe aplicarse una temperatura tan elevada que provoque una evaporación intensa del disolvente.
- Transferir los restos de disolución
Si queda parte de la sustancia adherida al recipiente original, se añade una pequeña cantidad de disolvente caliente.
Se agita suavemente y se vierte el líquido de lavado sobre el filtro.
Es importante utilizar el menor volumen posible para no reducir posteriormente el rendimiento de la cristalización.
- Retener las impurezas
Las partículas insolubles quedan retenidas en el papel de filtro.
La sustancia que se desea recuperar permanece disuelta en el líquido caliente y atraviesa el filtro junto con el disolvente.
- Comprobar el filtrado
El filtrado recogido debe presentar un aspecto transparente y no contener partículas sólidas visibles.
Si todavía aparecen impurezas, puede repetirse la filtración utilizando material limpio y previamente calentado.
- Enfriar el filtrado
Una vez terminada la filtración, el líquido se deja enfriar lentamente hasta alcanzar la temperatura ambiente.
Durante el enfriamiento, la solubilidad del compuesto disminuye y comienzan a formarse cristales.
Después puede colocarse el recipiente en un baño de hielo para aumentar la cantidad de sólido cristalizado.
- Recuperar los cristales
Los cristales obtenidos se separan normalmente mediante filtración al vacío.
A continuación, se lavan con una pequeña cantidad de disolvente frío y se dejan secar.
Precaución importante
La filtración en caliente debe realizarse generalmente por gravedad, no al vacío. La succión aceleraría la evaporación y el enfriamiento del disolvente, favoreciendo la cristalización dentro del embudo y la obstrucción del filtro.
Filtración con Membranas
Las membranas permiten retener partículas de tamaño reducido mediante filtros con poros definidos. Se utilizan en análisis, preparación de muestras y procesos que requieren un grado de filtración más controlado.
Antes de elegir una membrana deben comprobarse:
- Tamaño de poro.
- Material del filtro.
- Compatibilidad química.
- Diámetro.
- Presión máxima.
- Volumen de muestra.
Proceso de Filtración con Membranas
- Seleccionar la membrana adecuada
La membrana se elige según el tamaño de las partículas que se desea retener, la composición de la muestra y el disolvente utilizado.
Algunos tamaños de poro habituales son:
También debe comprobarse que el material de la membrana sea químicamente compatible con la muestra.
- Preparar el material
Se necesita:
- Preparar la muestra
La muestra se homogeneiza suavemente para distribuir las partículas de manera uniforme.
Si contiene partículas grandes o una concentración elevada de sólidos, puede realizarse una prefiltración. Esto evita que la membrana se obstruya rápidamente.
- Montar el sistema de filtración
El portafiltros se conecta al recipiente donde se recogerá el líquido filtrado.
En los sistemas de vacío, el recipiente colector se conecta mediante un tubo flexible a una bomba de vacío. El montaje debe quedar estable y sin fugas de aire.
- Colocar la membrana
La membrana se extrae de su envase utilizando unas pinzas limpias o estériles.
Se coloca sobre la base perforada del portafiltros, procurando que quede completamente plana, centrada y sin pliegues.
Debe evitarse tocar con los dedos la superficie filtrante.
- Cerrar el portafiltros
Se coloca la parte superior del dispositivo y se fija correctamente.
La membrana debe quedar bien sellada entre las dos partes para impedir que la muestra pase por los bordes sin atravesarla.
- Humedecer la membrana cuando sea necesario
Algunas membranas deben humedecerse antes de comenzar la filtración.
Se utiliza agua, el propio disolvente de la muestra u otro líquido compatible. El humedecimiento facilita el paso del líquido y elimina el aire atrapado en los poros.
No todas las membranas requieren este procedimiento, por lo que deben seguirse las indicaciones del fabricante.
- Añadir la muestra
La muestra se vierte lentamente en el depósito del portafiltros.
No debe superarse la capacidad máxima del dispositivo. En sistemas pequeños, como los filtros de jeringa, la muestra se introduce directamente en la jeringa.
- Aplicar la fuerza de filtración
El líquido puede atravesar la membrana mediante:
- Separar los componentes
El líquido y las sustancias más pequeñas que los poros atraviesan la membrana y forman el permeado o filtrado.
Las partículas, microorganismos o moléculas de mayor tamaño quedan retenidos sobre la membrana o en el interior de sus poros.
- Vigilar la velocidad de filtración
Durante el proceso debe observarse la velocidad con la que pasa el líquido.
Una disminución progresiva del caudal indica que los poros se están obstruyendo. Si la filtración se detiene, puede ser necesario sustituir la membrana o realizar una prefiltración de la muestra.
- Lavar la membrana
Cuando el objetivo es recuperar o analizar el material retenido, la membrana puede lavarse con una pequeña cantidad de líquido adecuado.
El lavado elimina restos de sustancias solubles que hayan quedado atrapadas entre las partículas retenidas.
- Finalizar la filtración
Cuando toda la muestra haya atravesado la membrana, se deja pasar el líquido restante sin mantener una presión excesiva.
En los sistemas de vacío, primero se rompe el vacío desconectando el tubo del matraz y después se apaga la bomba.
- Recuperar el filtrado o la membrana
El procedimiento final depende del objetivo:
- Limpiar y desechar el material
El portafiltros se desmonta y se limpia según el tipo de muestra utilizada.
Las membranas contaminadas deben eliminarse en el contenedor correspondiente. Si contienen microorganismos o sustancias peligrosas, deben tratarse como residuos biológicos o químicos.
Precauciones importantes
La membrana no debe tocarse directamente con los dedos.
No debe superarse la presión máxima indicada por el fabricante.
Debe comprobarse la compatibilidad química entre la membrana y el disolvente.
La filtración con una membrana de 0,22 µm reduce considerablemente la presencia de bacterias, pero no garantiza la eliminación de todos los virus, toxinas o sustancias disueltas.
Filtración con Jeringa
La filtración con jeringa es una técnica utilizada para eliminar partículas pequeñas de volúmenes reducidos de una disolución. El líquido se hace pasar a presión a través de un filtro desechable conectado a una jeringa.
Se emplea habitualmente para preparar muestras destinadas a cromatografía, espectrofotometría u otras técnicas instrumentales, así como para esterilizar pequeñas cantidades de disoluciones sensibles al calor.
Proceso de Filtración con Jeringa
- Seleccionar el filtro de jeringa
El filtro debe elegirse teniendo en cuenta:
- Seleccionar la jeringa
Se escoge una jeringa con capacidad suficiente para contener la muestra.
Debe comprobarse que sus materiales sean compatibles con la disolución y que la conexión coincida con la entrada del filtro. Las conexiones Luer-Lock proporcionan una unión más segura que las conexiones a presión.
- Preparar el material
Se necesita:
- Preparar la muestra
La muestra se homogeneiza suavemente antes de introducirla en la jeringa.
Cuando contiene muchas partículas o sólidos relativamente grandes, conviene realizar primero una prefiltración. Esto evita la obstrucción rápida de la membrana.
- Introducir la muestra en la jeringa
La muestra se aspira lentamente con la jeringa.
Cuando sea necesario mantener la esterilidad, la muestra puede transferirse utilizando una aguja estéril. Después de cargar la jeringa, la aguja debe retirarse antes de colocar el filtro.
Debe evitarse introducir burbujas de aire innecesarias.
- Eliminar el aire de la jeringa
La jeringa se coloca verticalmente con la salida orientada hacia arriba.
Se presiona suavemente el émbolo hasta que el aire acumulado ascienda y salga. No debe expulsarse la muestra de manera brusca.
- Conectar el filtro
El filtro se conecta firmemente a la punta de la jeringa.
Cuando se utiliza una conexión Luer-Lock, el filtro se enrosca hasta que quede sujeto, pero sin aplicar una fuerza excesiva que pueda dañar la unión.
Debe comprobarse el sentido de circulación indicado en el filtro. La muestra debe entrar por el lado señalado como entrada.
- Acondicionar la membrana cuando sea necesario
Algunas membranas deben humedecerse o acondicionarse antes de filtrar la muestra.
Para ello, se hace pasar una pequeña cantidad de disolvente compatible. Este líquido inicial se desecha.
El acondicionamiento ayuda a eliminar el aire de los poros y puede reducir la adsorción de los componentes de la muestra.
No todas las membranas necesitan este tratamiento, por lo que deben consultarse las indicaciones del fabricante.
- Colocar el recipiente colector
La salida del filtro se sitúa sobre un vial o recipiente limpio.
Debe mantenerse cerca de la pared interior del recipiente para evitar salpicaduras y pérdidas de muestra.
Si el líquido filtrado debe permanecer estéril, el recipiente colector también debe estar esterilizado.
- Presionar lentamente el émbolo
El émbolo se presiona de manera lenta, uniforme y controlada.
La presión obliga a la muestra a atravesar la membrana. Las partículas mayores que los poros quedan retenidas, mientras que el líquido filtrado sale por el extremo opuesto.
No debe aplicarse una presión brusca o excesiva, ya que el filtro podría desprenderse, romperse o provocar salpicaduras.
- Desechar la primera porción cuando sea necesario
En determinados análisis instrumentales, puede descartarse una pequeña cantidad inicial del filtrado.
Esta primera porción puede contener restos del líquido utilizado para acondicionar la membrana o presentar una concentración ligeramente alterada por la adsorción inicial de la muestra.
El volumen que debe desecharse depende del tamaño y del tipo de filtro.
- Recoger el filtrado
El resto de la muestra se recoge directamente en el recipiente definitivo.
El recipiente debe cerrarse lo antes posible para impedir la evaporación, la contaminación o la alteración de la muestra.
- Vigilar la resistencia del filtro
Si resulta cada vez más difícil presionar el émbolo, la membrana probablemente se está obstruyendo.
No debe aumentarse bruscamente la presión. Es preferible detener la filtración y utilizar un filtro nuevo.
Cuando las muestras contienen muchas partículas, puede emplearse un filtro con prefiltro incorporado.
- Evitar vaciar completamente la jeringa
No siempre conviene forzar el paso de todo el líquido ni introducir aire a través de la membrana.
La entrada de aire puede provocar salpicaduras, formación de espuma o alteraciones en algunas muestras sensibles.
Debe detenerse la presión cuando quede una pequeña cantidad de líquido en la jeringa, salvo que el procedimiento indique otra cosa.
- Desconectar y desechar el filtro
Una vez terminada la filtración, el filtro se separa cuidadosamente de la jeringa.
Los filtros de jeringa son normalmente de un solo uso y no deben reutilizarse, ya que pueden quedar obstruidos o contaminados.
La jeringa y el filtro deben eliminarse en el contenedor correspondiente según la naturaleza de la muestra.
Precauciones importantes
No debe sujetarse el filtro apuntando hacia la cara o hacia otra persona.
Nunca debe superarse la presión máxima indicada por el fabricante.
El filtro debe ser compatible con el disolvente para evitar que la membrana se degrade o libere sustancias en la muestra.
Una membrana de 0,22 µm puede retener muchas bacterias, pero no elimina necesariamente virus, toxinas ni sustancias químicas disueltas.
Para muestras peligrosas, volátiles o biológicas deben utilizarse equipos de protección y sistemas de contención adecuados.
Filtración de Gases
La filtración de gases es una técnica utilizada para retirar partículas sólidas, aerosoles, gotas líquidas, vapores o determinados contaminantes presentes en una corriente gaseosa. Se emplea en laboratorios, sistemas de ventilación, equipos de protección respiratoria, procesos industriales y líneas de suministro de gases.
El procedimiento depende del contaminante que se quiera eliminar. Los filtros mecánicos retienen partículas, mientras que el carbón activo y otros materiales adsorbentes capturan determinados vapores y gases.
Proceso de Filtración de Gases
- Identificar el contaminante
Antes de seleccionar el filtro debe determinarse qué sustancias contiene la corriente gaseosa:
Un filtro diseñado para partículas no elimina necesariamente vapores o sustancias gaseosas.
- Determinar las condiciones de trabajo
Se comprueban las características del sistema:
- Seleccionar el tipo de filtro
Según el contaminante, pueden utilizarse diferentes sistemas:
- Preparar el equipo
Se necesita:
- Comprobar el filtro
Antes de instalarlo se revisa que el elemento filtrante:
- Comprobar el sentido del flujo
Muchos filtros tienen una dirección de circulación marcada mediante una flecha.
El filtro debe colocarse de forma que la flecha coincida con el sentido en el que circulará el gas. Una instalación invertida puede reducir su eficacia o dañar el elemento filtrante.
- Instalar el filtro
El elemento filtrante se coloca dentro de su carcasa o se conecta directamente a la línea de gas.
Las juntas deben quedar correctamente asentadas. Las conexiones se ajustan sin aplicar una fuerza que pueda deformar la carcasa o dañar las roscas.
- Sellar las conexiones
Todas las uniones deben quedar herméticas para impedir que el gas pase alrededor del filtro.
Cuando sea necesario, se utilizan juntas, abrazaderas o materiales de sellado compatibles con el gas y con la presión de trabajo.
No debe utilizarse un sellador que pueda reaccionar con la corriente gaseosa.
- Comprobar la estanqueidad
Antes de iniciar la filtración se realiza una prueba de fugas.
En sistemas de baja peligrosidad puede emplearse una disolución detectora compatible. En instalaciones técnicas se utilizan detectores específicos o pruebas de presión.
Nunca debe comprobarse una fuga acercando una llama.
- Iniciar el flujo de gas
El sistema se pone en funcionamiento de forma gradual.
La presión o el caudal se incrementan lentamente hasta alcanzar las condiciones de trabajo. Esto evita movimientos bruscos, daños en el filtro o desprendimientos del material retenido.
- Retener los contaminantes
Cuando el gas atraviesa el filtro, los contaminantes quedan retenidos mediante diferentes mecanismos:
- Controlar la presión y el caudal
Durante la filtración debe vigilarse la caída de presión entre la entrada y la salida.
A medida que el filtro acumula partículas, aumenta la resistencia al paso del gas. Esto puede provocar:
- Comprobar la calidad del gas filtrado
Cuando el proceso requiere un control preciso, se toman muestras a la salida del filtro.
Estas pueden analizarse para verificar la concentración de partículas, humedad, aceite, microorganismos o sustancias químicas.
La ausencia de olor no garantiza que el gas esté libre de contaminantes peligrosos.
- Sustituir el filtro
El filtro debe cambiarse cuando:
- Detener y despresurizar el sistema
Antes de abrir la carcasa se detiene el flujo de gas.
Después se aísla el sistema y se libera completamente la presión acumulada. No debe desmontarse ningún componente mientras la línea permanezca presurizada.
- Retirar el filtro usado
El filtro se extrae con cuidado para evitar la liberación de polvo o sustancias retenidas.
Cuando contiene materiales peligrosos, microorganismos o productos tóxicos, deben utilizarse guantes, protección respiratoria y sistemas de contención adecuados.
- Limpiar el portafiltros
La carcasa se limpia para eliminar partículas, condensados o residuos acumulados.
También se inspeccionan las juntas y las superficies de sellado. Las piezas deterioradas deben sustituirse antes de montar el nuevo filtro.
- Gestionar el filtro como residuo
El filtro usado se elimina según la naturaleza de los contaminantes retenidos.
Un filtro contaminado con sustancias químicas, agentes biológicos o materiales tóxicos no debe desecharse como residuo común.
Precauciones Importantes
No debe utilizarse un filtro de partículas para proteger frente a gases o vapores.
Los filtros adsorbentes tienen una capacidad limitada y dejan de funcionar cuando se saturan.
La selección de filtros para gases tóxicos, inflamables, corrosivos o asfixiantes debe realizarse conforme a procedimientos técnicos y normas de seguridad.
El oxígeno no puede obtenerse filtrando una atmósfera deficiente en oxígeno. En esos casos se necesitan equipos de suministro de aire respirable.
Nunca debe abrirse una línea de gas sin haberla aislado y despresurizado previamente.
Cómo elegir el Papel o Medio Filtrante
Tamaño de poro
Debe ser suficientemente pequeño para retener las partículas, pero no tan reducido que haga el proceso innecesariamente lento.
Velocidad de filtración
Los filtros rápidos son adecuados para partículas grandes. Los filtros lentos permiten retener partículas más finas.
Compatibilidad química
El filtro debe resistir el disolvente, el pH y la temperatura de la mezcla.
Tipo de análisis
Para determinadas aplicaciones cuantitativas se requieren papeles de filtro con bajo contenido en cenizas u otras características específicas.
Errores frecuentes durante la filtración
- Utilizar un filtro con poros demasiado grandes.
- Llenar excesivamente el papel de filtro.
- Verter la mezcla directamente sobre el centro del papel.
- Romper el papel con la varilla.
- Utilizar vacío con un recipiente no diseñado para soportarlo.
- Filtrar en frío una disolución que puede cristalizar.
- Emplear un filtro incompatible con el disolvente.
- No asegurar correctamente las conexiones del sistema.
Seguridad durante la filtración
En la filtración al vacío solo deben utilizarse matraces y componentes diseñados para soportar diferencias de presión. Un recipiente inadecuado o dañado puede implosionar.
También deben utilizarse gafas de protección y revisarse previamente:
- El estado del vidrio.
- Las conexiones.
- La estabilidad del montaje.
- La compatibilidad química.
- La temperatura de la mezcla.
- El método de eliminación del residuo.
Preguntas Frecuentes
¿Qué diferencia existe entre residuo y filtrado?
El residuo es el sólido que queda retenido en el filtro. El filtrado es el fluido que atraviesa el medio filtrante.¿Cuándo se utiliza la filtración al vacío?
Cuando interesa acelerar la separación y recuperar un sólido con la menor cantidad posible de líquido.
¿Se puede filtrar una disolución homogénea?
Una filtración convencional no separa las sustancias disueltas. Para ello deben utilizarse otras técnicas, como evaporación, cristalización, destilación o membranas específicas.
¿Qué diferencia hay entre filtración y decantación?
La filtración utiliza un medio poroso. La decantación separa fases aprovechando su diferente densidad y la acción de la gravedad.
¿Puede reutilizarse el papel de filtro?
Normalmente no. El papel de filtro utilizado se considera material desechable y debe eliminarse según la naturaleza de las sustancias retenidas.
