Clarification and Filtration PDF Notes

 స్పష్టీకరణ మరియు వడపోత

స్పష్టీకరణ:-

ఇది చాలా తక్కువ గాఢతలో ఘనపదార్థాల తొలగింపుగా నిర్వచించబడింది మరియు ఫిల్ట్రేట్ అనేది అవసరమైన ఉత్పత్తి.

వడపోత:-

• వడపోత అనేది ఘన కణాలను నిలుపుకునే ఒక పోరస్ మాధ్యమం ద్వారా ద్రవం లేదా వాయువు నుండి ఘన కణాలు లేదా సస్పెండ్ చేయబడిన పదార్థాన్ని తొలగించడం అని నిర్వచించబడింది, అయితే ద్రవాన్ని పాస్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది వడపోత అంటారు.

లేదా

• వడపోత అనేది సెమీ పారగమ్య పొరపై ఒత్తిడిని ఉపయోగించడం ద్వారా ఘన నుండి కణాంతర ద్రవాన్ని వేరు చేయడంగా నిర్వచించబడవచ్చు.

• ఘనపదార్థాలను నిలుపుకోవడానికి ఉపయోగించే రంధ్రాల మాధ్యమాన్ని ఫిల్టర్ మీడియా అంటారు. ఫిల్టర్‌పై సేకరించిన ఘనపదార్థాలను ఫిల్టర్ కేక్ అంటారు. ఫిల్టర్ గుండా వెళుతున్న ఈటె ద్రవాన్ని ఫిల్టరేట్ అంటారు.

వడపోత సిద్ధాంతం.

• ఏకీకరణ సిద్ధాంతం, కణాలను నిలుపుకునే మెకానిజం కంటే వడపోత మాధ్యమం ద్వారా పరస్పర చర్య రేటును ప్రభావితం చేసే అంశం గురించి ఒక ఆలోచన ఇస్తుంది.

• వడపోత రేటును ప్రభావితం చేసే అంశం డారే అనే శాస్త్రవేత్తచే అధ్యయనాలు మరియు అతను దానిని "డార్సీస్ లో" అని పిలవబడే సమీకరణం నుండి వ్యక్తపరిచాడు.

దీనిని డార్సీ చట్టం అని కూడా అంటారు

V = ఫిల్ట్రేట్ యొక్క వాల్యూమ్

t = వడపోతల సమయం

dV/dt= సమయంతో వాల్యూమ్ మార్పు రేటు లేదా సమయంతో ప్రవాహం రేటు k = ఫిల్టర్ మాధ్యమం మరియు ఫిల్టర్ కేక్ కోసం స్థిరాంకాలు

A = ఫిల్టర్ మాధ్యమం యొక్క ప్రాంతం

ΔP = వడపోత మాధ్యమం పైన మరియు వడపోత మాధ్యమం క్రింద ఒత్తిడి వ్యత్యాసం

µ = ఫిల్ట్రేట్ యొక్క స్నిగ్ధత

l = ఫిల్టర్ కేక్ & ఫిల్టర్ మాధ్యమం యొక్క మందం.

పై సమీకరణం వడపోత రేటు వడపోతకు గురయ్యే ద్రవ స్వభావంపైనే కాకుండా అనేక ఇతర అంశాలపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుందని స్పష్టం చేస్తుంది.

వడపోత రేటును ప్రభావితం చేసే అంశం:

1. ఒత్తిడి: – ఫిల్టర్ మీడియం మరియు ఫిల్టర్ కేక్ మధ్య ఒత్తిడి వ్యత్యాసానికి వడపోత రేటు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

2. స్నిగ్ధత: వడపోత రేటు వడపోత ప్రక్రియలో ఉన్న ద్రవం యొక్క స్నిగ్ధతకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

3. వడపోత మాధ్యమం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యం: వడపోత మాధ్యమం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యానికి వడపోత రేటు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

4. ఫిల్టర్ చేయడానికి ఉష్ణోగ్రత ద్రవం

5. కణ పరిమాణం

6. ఫిల్టర్ మీడియా యొక్క రంధ్ర పరిమాణం

7. కేక్ యొక్క మందం

8. ఘన పదార్థం యొక్క స్వభావం.

ఫిల్టర్ మీడియం:-

ద్రవ లేదా వాయువు నుండి ఘన కణాలను వేరు చేయడానికి వడపోత కోసం ఉపయోగించే మాధ్యమం యొక్క ఉపరితలాన్ని ఫిల్టర్ మాధ్యమం అంటారు.

ఫిల్టర్ మీడియా యొక్క ఆదర్శ లక్షణాలు

•       ఫిల్టర్ చేయవలసిన ఉత్పత్తి యొక్క పదార్ధాల మొత్తాన్ని ఇది గ్రహించకూడదు.

•       ఇది రసాయనికంగా జడమైనదిగా ఉండాలి.

•       ఘన కణాలను నిలుపుకోవడానికి ఇది మంచి శక్తిని కలిగి ఉండాలి.

•       ఇది ద్రవానికి ఉచిత మార్గాన్ని ఇవ్వాలి.

ప్రయోగశాలలలో ఉపయోగించే కొన్ని ఫిల్టర్ మీడియా:

1. ఫిల్టర్ పేపర్: ఇది చిన్న తరహా వడపోత కోసం ఫిల్టర్ మాధ్యమంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అవి ముతక, జరిమానా వంటి వివిధ రకాల రంధ్రాలలో లభిస్తాయి.

2. వడపోత వస్త్రం: కాటన్ బట్టలు & సింథటిక్ బట్టలు సాధారణంగా అతిపెద్ద స్థాయి వడపోతల కోసం ఫిల్టర్ మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తారు. సింథటిక్ వస్త్రం తక్కువ శోషక లక్షణాలను కలిగి ఉన్నందున సింథటిక్ బట్టలు కాటన్ దుస్తులకు ప్రాధాన్యతనిస్తాయి.

3. గ్లాస్ ఉన్ని: ఇది బలమైన క్షారాలు, బలమైన ఆక్సీకరణ ఏజెంట్ మొదలైన తినివేయు రసాయనాలను ఫిల్టర్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. గాజు ఉన్నిలో చక్కటి గాజు ఫైబర్‌లు ఉంటాయి. బలమైన ఆమ్లాలు, బలమైన క్షారాలు మొదలైన వాటి నుండి ముతక కణాలను తొలగించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.

4. ఆస్బెస్టాస్: ఇది తినివేయు ద్రవాలను ఫిల్టర్ చేయడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు.

5. కాటన్ ఉన్ని: దూదిని సాధారణంగా ముతక కణాల కోసం వడపోత మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తారు.

ఫిల్టర్ ఎయిడ్స్:

ఫిల్టర్ ఎయిడ్స్ అనేది ఫిల్ట్రేట్ యొక్క నిరోధకతను తగ్గించడం ద్వారా వడపోత రేటును పెంచే పదార్థాలు మరియు వడపోత ప్రక్రియకు బాహ్యంగా జోడించబడతాయి.

ఫిల్టర్ ఎయిడ్స్ యొక్క ఆదర్శ లక్షణాలు

1. ఇది రసాయనికంగా జడమైనదిగా ఉండాలి.

2. ఇది మలినాలు లేకుండా ఉండాలి.

3. ఫిల్టర్ చేయాల్సిన ద్రవంలో ఇది కరగకుండా ఉండాలి.

4. ఇది పోరస్ కేక్‌ను ఏర్పరచాలి.

5. ఇది ద్రవం నుండి తక్షణమే తిరిగి పొందగలిగేలా ఉండాలి.

ఫిల్టర్ ప్రెస్:

ప్లేట్ మరియు ఫ్రేమ్ ప్రెస్ ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమలలో వడపోత కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఫిల్టర్ ప్రెస్ నిర్మాణం:

• ఇది ప్లేట్లు మరియు ఫ్రేమ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. ఫిల్టర్ క్లాత్‌కు మద్దతు ఇవ్వడానికి ప్లేట్‌లు గాడితో కూడిన ఉపరితలం మరియు ఫిల్ట్‌రేట్‌కి ఉచిత మార్గం కలిగి ఉంటాయి. ద్రవాన్ని ఫిల్టర్ చేయడానికి ఫ్రేమ్‌లు ఇన్‌లెట్‌తో తెరవబడి ఉంటాయి.

• వడపోత వస్త్రం ప్లేట్ యొక్క ప్రతి వైపు స్థిరంగా ఉంటుంది.

• ప్లేట్లు మరియు ఫ్రేమ్‌లు ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంచబడతాయి మరియు ప్రెస్ యొక్క బయటి ఫ్రేమ్‌లో ఫిల్టర్ చేయబడతాయి. ప్రతి ప్లేట్ ఫిల్ట్రేషన్ యూనిట్‌గా పనిచేస్తుంది. ప్రతి ప్లేట్ యొక్క అవుట్లెట్ ఒక సాధారణ అవుట్లెట్ పైపుకు జోడించబడుతుంది.

ఫిల్టర్ ప్రెస్ యొక్క పని:

ఫిల్టర్ చేయవలసిన ద్రవం ఒత్తిడిలో ఫ్రేమ్‌లోకి ప్రవేశించడానికి అనుమతించబడుతుంది. ఫిల్ట్రేట్ ప్లేట్ యొక్క ఉపరితలంపై ఫిల్టర్ మాధ్యమం ద్వారా నొక్కబడుతుంది. ఫిల్ట్రేట్ ప్లేట్లలో సేకరించబడుతుంది. కేక్ ఫ్రేమ్లలో జమ చేయబడింది. ఫ్రేమ్ ఫిల్టర్ కేక్‌తో నింపబడే వరకు వడపోత ప్రక్రియ కొనసాగుతుంది. ఫిల్టర్ కేక్ యొక్క మందం ఫిల్టరింగ్ లిక్విడ్‌లో ఉండే ఘన విషయాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఫిల్టర్ ప్రెస్ యొక్క ప్రయోజనం:

1. దీనికి తక్కువ స్థలం అవసరం

2. ఫిల్టర్ మాధ్యమాన్ని పదే పదే ఉపయోగించవచ్చు.

3. ఆపరేషన్ & హ్యాండ్లింగ్ సులభం

4. ఫిల్టర్ మాధ్యమాన్ని పదేపదే ఉపయోగించవచ్చు.

ఫిల్టర్ ప్రెస్ యొక్క ప్రతికూలత:

1. ఇది బ్యాచ్ ప్రక్రియ.

2. ఇది 5% లేదా అంతకంటే తక్కువ ఘనపదార్థాలను కలిగి ఉన్న ఉత్పత్తులకు మాత్రమే సరిపోతుంది.

3. ఫిల్టర్ ప్రెస్ చాలా ఖర్చుతో కూడుకున్నది మరియు ఫిల్టర్ క్లాత్ మరియు వాషింగ్ రీప్లేస్‌మెంట్‌లో లేబర్ ఖర్చు ఉంటుంది.

సింటెర్డ్ ఫిల్టర్:

ఇది గ్లాస్ ఫిల్టర్లను సిన్టర్ చేసింది. వడపోత మాధ్యమం గాజు కణాలతో రూపొందించబడింది. గాజు కణాలను వివిధ కణాలు కరగకుండా కలిసి ఉండే ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం ద్వారా కలయిక జరుగుతుంది.

సింటెర్డ్ గ్లాస్ ఫిల్టర్‌లు ప్రాథమికంగా వాక్యూమ్ ఫిల్ట్రేషన్ కోసం రూపొందించబడ్డాయి మరియు వివిధ రంధ్రాల పరిమాణాలలో అందుబాటులో ఉంటాయి.

వడపోత యొక్క సచ్ఛిద్రత దాని తయారీలో ఉపయోగించే కణికల పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది

ఉదాహరణ:            

గ్రేడ్ నం	రంధ్రాల పరిమాణం	వా డు
1.	90-150	ముతక పదార్థం
3.	15-40	జరిమానా ppt యొక్క వడపోతలు.
5.	2 మైక్రాన్ల వరకు	బాక్టీరియల్ వడపోత.

సింటెర్డ్ గ్లాస్ ఫిల్టర్‌లను వేడి HCL లేదా HNO3తో కడిగి, ఆపై నీటితో బాగా కడిగివేయాలి.

కొవ్వొత్తులను ఫిల్టర్ చేయండి:-

• సిరామిక్ ఫైబర్ లేదా సింటెర్డ్ సిరామిక్స్ కోసం ఫిల్టర్ క్యాండిల్.

• అవి పింగాణీ లేదా కీసెల్‌గుర్‌తో తయారు చేయబడ్డాయి.

• కీసెల్‌గుర్ కొవ్వొత్తి పింగాణీ కొవ్వొత్తుల కంటే ఎక్కువ పారగమ్యంగా ఉంటుంది.

• కొవ్వొత్తి యొక్క ఒక వైపు మూసివేయబడింది మరియు మరొక వైపు వడపోత ప్రక్రియలో దాని కింద ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి వాక్యూమ్ పంప్‌కు అనుసంధానించబడిన ఓపెనింగ్ ఉంటుంది.

• ఫిల్టర్ చేయవలసిన ద్రావణంలో కొవ్వొత్తి ఉంచబడుతుంది మరియు వాక్యూమ్ వర్తించబడుతుంది.

• కొవ్వొత్తిని నింపినప్పుడు వడపోత బయట నుండి లోపలి వైపుకు జరుగుతుంది.

• ఇంటర్ క్యాండిల్ నిరంతర ఉపయోగంతో బ్లాక్ చేయబడుతుంది, కొవ్వొత్తి లోపలి వైపు నుండి బయటి వైపుకు వ్యతిరేక దిశలో నీటిని పంపడం ద్వారా కడుగుతారు, ఈ కొవ్వొత్తులను ద్రావణం యొక్క స్టెరిలైజేషన్ కోసం ఉపయోగిస్తారు.

మెటా ఫిల్టర్లు:-

• అమెరికా ఫిల్టర్ గ్రూవ్డ్ డ్రైనేజ్ రాడ్‌ని కలిగి ఉంటుంది, దానిపై స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌తో తయారు చేయబడిన మెటల్ రింగ్ ప్యాక్ చేయబడుతుంది.

• ఈ వలయాలు 0.8 మిమీ మందం, 15 మిమీ లోపలి వ్యాసం మరియు 22 మిమీ బయటి వ్యాసం కలిగి ఉంటాయి.

• ఈ రింగులు రాడ్ మీద ప్యాక్ చేయబడతాయి. రింగుల మధ్య ఓపెనింగ్ 25 μm నుండి మారుతూ ఉంటుంది.

• వాక్యూమ్‌ని వర్తింపజేయడం ద్వారా వడపోత జరుగుతుంది.

• ఫిల్టర్ ఫిల్టర్ చేయడానికి స్లర్రీలో ఉంచబడుతుంది మరియు వడపోత బయట నుండి లోపలి వైపుకు జరుగుతుంది.

• ఈ ఫిల్టర్‌లు సిరప్‌లు లేదా జిడ్డుగల పదార్ధాల వంటి చాలా జిగట ద్రవాల వడపోత కోసం ఆవిరి జాకెట్‌తో వడపోత చేయవచ్చు.

మెటాఫిల్టర్ల ఉపయోగాలు:

• ఇది ముతక కణాల వడపోత కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

• ఇది స్ట్రైనర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.

PDF గమనికల కోసం డౌన్‌లోడ్ బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి