Ce vei înțelege
- Identifici filtratul și reziduul.
- Calculezi un bilanț de separare.
- Explici limitele filtrării simple.
Înainte să începi: Științe exploratorii; Proporții simple și citirea atentă a datelor dintr-un enunț.
Filtrarea separă particule solide suficient de mari dintr-un fluid, folosind un material poros. Ea nu îndepărtează automat sărurile dizolvate și nu transformă, prin simplul fapt că lichidul devine limpede, apa în apă pură.
Urmărește fiecare componentă
Într-un amestec de nisip, sare și apă, nisipul poate rămâne pe hârtia de filtru, în timp ce apa și sarea dizolvată trec împreună. Solidul reținut se numește reziduu, iar lichidul colectat se numește filtrat. Aceste denumiri descriu locul componentelor după operație, nu puritatea lor.
Dimensiunea porilor și dimensiunea particulelor contează. Un material care reține nisip grosier poate lăsa să treacă particule mult mai fine. Membranele specializate funcționează altfel decât hârtia de filtru obișnuită; nu atribuim unui filtru simplu performanța unui sistem industrial de separare.
De ce un reziduu umed nu arată direct masa nisipului
După filtrare, între particulele solide poate rămâne soluție. Dacă pui imediat reziduul umed pe balanță, măsori nisip plus lichidul reținut. Chiar după uscarea apei, sarea din acel lichid poate rămâne în probă. Separarea și purificarea nu sunt automat același lucru.
Într-un laborator, metoda de spălare și uscare se alege în funcție de substanțe și de scop. Aici analizăm date ipotetice, fără a transforma lecția într-o procedură casnică de purificare a apei.
Exemplu rezolvat: bilanțul idealizat
Un amestec conține 12 g nisip, 8 g sare complet dizolvată și 80 g apă. Presupunem un filtru care reține tot nisipul și nu reține deloc soluție, fără pierderi prin evaporare sau transfer.
Masa inițială este 12 + 8 + 80 = 100 g. Reziduul ideal are 12 g. Filtratul are 8 + 80 = 88 g și este în continuare o soluție de sare. Verificarea bilanțului dă 12 + 88 = 100 g.
Dacă în realitate 3 g de soluție rămân în reziduu, masa reziduului umed devine 15 g, iar cea a filtratului 85 g. Totalul rămâne 100 g. Nu avem cu 3 g mai mult nisip; avem o separare incompletă a fazei lichide de solid.
Pentru a afla câtă sare a rămas în acele 3 g de soluție, ar trebui folosită compoziția soluției, nu presupus că întreaga masă reținută este sare.
Greșeala de evitat
Apa limpede poate conține substanțe dizolvate. Aspectul și masa totală nu certifică absența microorganismelor sau a contaminanților. Lecția explică o metodă de separare, nu evaluarea potabilității. Compară cu clasificarea amestecurilor.
Verificare scurtă
Un reziduu umed are 9 g și conține 7 g nisip. Diferența de 2 g reprezintă lichidul reținut, dacă acestea sunt singurele componente. Nu poți numi întreaga masă de 9 g «nisip recuperat» fără să corectezi contribuția lichidului.
Întrebări frecvente
De ce sarea dizolvată trece prin hârtie?
Ionii dizolvați sunt distribuiți în apă la o scară mult mai mică decât porii unui filtru de hârtie obișnuit.
Un filtru mai gros reține orice substanță?
Nu. Grosimea nu este singurul criteriu; contează structura porilor, materialul și mecanismul de separare.
Filtratul este întotdeauna lichid?
În exemplele școlare de aici, da. Filtrarea se poate aplica însă și gazelor care conțin particule, folosind alte materiale și aparate.
