Спеченная или перфорированная пластина воронки Бюхнера
Я только что купил воронку Бюхнера из спеченного стекла для некоторых задач вакуумной фильтрации. У меня есть две проблемы:
- Фильтрующий материал, особенно активированный уголь, застревает в стеклянном диске. Я провел небольшое исследование, пытаясь выяснить, как его очистить, и единственное, что я нашел (по крайней мере, для углерода), был раствор пираньи, но у меня нет ни оборудования, ни опыта для его безопасного использования, поэтому я ТОЛЬКО по уборке. К счастью, присутствие углерода для меня не имеет большого значения.
- Для бумажной фильтрации; спеченный диск доходит до края воронки, поэтому, если у меня нет фильтровальной бумаги точно такого же размера, как воронка (чего у меня нет), меня беспокоит, что зазор 0,5-1,0 мм я обычно заканчиваю вверх по краю бумаги дает жидкости путь для обхода бумаги. Если я ошибаюсь на стороне большей бумаги, она все равно плохо подходит с большими каналами по краю.
Мне кажется, что стиль воронки Бюхнера с перфорированным диском решит обе эти проблемы; поскольку сама воронка не может улавливать фильтрующий материал, а также отверстия не доходят до края диска:
(Между прочим, изображенная слева воронка - это как раз та, что принадлежит мне.)
Мой вопрос: учитывая два очевидных недостатка, которые я заметил у воронок из спеченного стекла, каковы плюсы и минусы каждого типа? Более конкретно, что я мог сделать с воронкой из спеченного стекла, чего я не мог (так же легко) сделать с воронкой с перфорированным диском?
Контекст здесь - «кухонная химия»; Я не химик, я просто делаю несколько проектов своими руками здесь и там, и все мои знания получены из поиска на YouTube и в Google. Единственное лабораторное оборудование, которое у меня есть, - это воронка, колба и вакуумный насос. Единственные подходящие СИЗ, которые у меня есть, - это респиратор, различные перчатки и некоторые химические защитные очки.
Ответы
То, что слева, обычно не воронка Бюхнера, а фритта. Фритты обычно предназначены для использования в материалах, которые впоследствии можно повторно растворить, потому что они имеют тенденцию к постоянному засорению, если внутри застревают очень маленькие частицы .
Обычно на него не кладут фильтровальную бумагу, потому что она протечет по краю. Марка фильтра должна быть выгравирована где-нибудь на стекле.https://en.wikipedia.org/wiki/Fritted_glass Иногда фритту можно использовать для удерживания другого порошкообразного фильтрующего вещества, если оно имеет достаточно крупный размер.
Преимуществом фритты является четко определенный размер пор, ее можно нагревать для сушки, ее можно установить в стеклянной трубке с двумя соединителями из матового стекла (для вакуумирования), ее можно использовать с концентрированными и / или окисляющими кислотами или другими растворами. , ...
Преимущество воронки Бюхнера в том, что она не забивается нерастворимыми веществами, проста в использовании, дешевая, доступна в больших диаметрах, очень механически прочна, переносит щелочные растворы (стеклянные фритты тоже, но ненадолго), ...
Я согласен с предложениями user55119 (см. Комментарий, который я скопировал и вставил ниже):
Для фильтра из пористого стекла добавьте дюйм или два диатомовой земли (целита). Смочите его под вакуумом растворителем, который вы используете для изготовления подушечки. Теперь медленно профильтруйте угольную суспензию. Это сохранит спеченное стекло в чистоте. Измерьте внутренний диаметр воронки Бюхнера. С помощью циркуля нарисуйте круг на фильтровальной бумаге и обрежьте его. Положите бумагу в воронку при включенном вакууме. Затем смочите бумагу и пройдите процедуру Celite. PS: Для воронки Бюхнера должна быть предусмотрена фильтровальная бумага подходящего размера.
Однако слой целита хорош только для суспензии древесного угля и если вы фильтруете только для удаления мельчайших примесей (когда вашей целью является фильтрат). Убедитесь, что вы наливаете суспензию медленно, достаточно медленно, чтобы не повредить целитовый слой. Фильтрация с целитом будет медленнее, чем обычно (без целита). Вы можете использовать более тонкий слой для более высокой скорости фильтрации, но следует проявлять особую осторожность, чтобы не повредить слой целита. Тем не менее, если вы проявите достаточно терпения, вы сможете достичь своей цели.
Если вы хотите отфильтровать целевые кристаллы или твердое вещество, вы не можете использовать целит. Для этой цели я бы всегда использовал воронку Бюхнера, потому что она проста и могла бы восстановить большую часть материалов. Также процедура очистки проста. Если вы использовали фильтр из спеченного стекла вместо воронки Бюхнера, после использования его необходимо тщательно промыть подходящим растворителем для удаления захваченных частиц (подобных частицам древесного угля, которые вы испытали), прежде чем подвергать обычной очистке. Это дополнительный шаг.
Одним из преимуществ фильтра из спеченного стекла является то, что он имеет матовый конец. Таким образом, вы можете использовать фильтрующую колбу с матовой стеклянной головкой, чтобы у оборудования было герметичное соединение для идеальной вакуумной фильтрации. Для воронки Бюхнера это невозможно, потому что для соединения с фильтровальной колбой, которая почти всегда протекает, требуется резиновый фильтрующий адаптер.
Примечание. Покупая фильтровальную бумагу для воронки Бюхнера, всегда обращайте внимание на ее размер. Эта информация предоставляется некоторыми поставщиками: например, размер фильтровальной бумаги для наполнения$\pu{35 mL}$-Воронки Бюхнера - это те, которые $\pu{4.25 cm}$в диаметре. Если вы не можете найти подходящую фильтровальную бумагу, следуйте инструкциям user55119.