کاغذ صافی چیست و چه کاربردی دارد؟

کاغذ صافی آزمایشگاهی کاغذهای معمولی نیستند. در شیمی روشی به نام فیلتراسیون وجود دارد که جامدات را از مایعات جدا می کند. این شامل استفاده از یک محیط فیلتر است که به سیال اجازه عبور می دهد اما ذرات جامد را نگه می دارد. کاغذهای صافی آزمایشگاهی برای فرآیند فیلتراسیون ضروری هستند و از مواد مصرفی معمول آزمایشگاه هستند.

کاغذ صافی چیست؟

کاغذهای صافی آزمایشگاهی اثر جذب قوی برای مایعات دارند و می توانند محلول را از جامد جدا کنند. بطور مثال مخلوطی از ماسه و آب را در نظر بگیرید. از طریق فیلتراسیون، شن و ماسه پشت کاغذ صافی باقی می ماند و به صورت پسماند در می آید. در همین حال، آب از کاغذ عبور کرده و تصفیه می شود.

به زبان ساده، از طریق کاغذهای صافی در آزمایشگاه مواد را از هم جدا می کنند. شکل ظاهری آنها معمولا گرد است و از الیاف پنبه ساخته شده است. کاغذ صافی به عنوان یک مانع فیزیکی عمل می کند. سوراخ‌ های کوچکی موجود در آن ذرات جامد بزرگ را بیرون نگه می ‌دارد و مسیری را برای مایع ایجاد می ‌کند. بسته به نوع کاغذ مورد استفاده، روش فیلتراسیون می تواند سریع، متوسط یا با سرعت آهسته انجام شود.

ساختار کاغذ صافی

به طور کلی، کاغذهای صافی جهت دار هستند. فیبر سمت جلو شل تر است، در حالی که قسمت پشتی، دارای سطح مش و الیاف محکم است. منافذ جلویی به شکل دهانه زنگوله مانند هستند. این منافذ همراه با ضخامت کاغذ صافی که حدود 0.35 تا 0.5 میلی متر است، کوچکتر می شوند. بزرگنمایی جانبی آن نشان می دهد که دارای یک ساختار چند لایه است.

انواع کاغذ صافی

کاغذ صافی کیفی

کاغذهای صافی کیفی در  آزمایشگاه برای تجزیه و تحلیل کیفی استفاده می شوند. این کاربرد شامل یک روال جداسازی برای تعیین و شناسایی مواد است. در تولید این نوع کاغذ صافی الیاف پنبه بیشتری به کار می رود. کاغذهای صافی کیفی حاوی خاکستر هستند. در زیر عواملی را که باید برای انتخاب کاغذ صافی با کیفی در نظر بگیرید آورده شده است:

• سازگاری شیمیایی. این نشان می دهد که یک ماده در هنگام مخلوط شدن با ماده دیگر چقدر پایدار است. کاغذ صافی کیفی نباید با حلالی که فیلتر می شود واکنش نشان دهد.
• اندازه منفذ. اندازه منافذ کاغذ صافی به ماده ای که می خواهیم تصفیه کنیم اجازه می دهد تا از آن عبور کند. هرچه منافذ متراکم تر باشد، ظرفیت فیلتر بیشتر است. گرید 13 کاغذ صافی برای آنالیز کیفی (ضخامت 150uM تا 320uM) استفاده می شود.
• استحکام مرطوب. این معیاری است که نشان می دهد کاغذ صافی کیفی در هنگام خیس شدن چقدر خوب می تواند دوام بیاورد. می ‌توان از آن‌ هایی که به صورت مرطوب تقویت شده‌ اند، برای فیلتر کردن محلول‌ های اسیدی یا قلیایی استفاده کرد.
• روش فیلتراسیون مورد استفاده. برای فیلتراسیون گرانشی اولیه، فیلترهای سلولزی یا کاغذی ایده آل هستند. برای تجزیه و تحلیل وزن سنجی در مواردی که احتراق مورد نیاز است، باید از فیلترهای میکروفیبر شیشه ای استفاده شود.
• راندمان فیلتراسیون. اندازه و مقدار مناسب ذرات را می توان با کاغذ صافی متوقف و حفظ کرد. هر چه قطر فیبر کوچکتر باشد، راندمان فیلتراسیون بالاتر است.

کاغذ صافی کمی

از کاغذهای صافی کمی برای تجزیه و تحلیل کمی و وزنی استفاده می شود. آنها برای تکنیک های تحلیلی کمی برای جداسازی، تعیین و شناسایی مواد استفاده می شوند. این کاغذ صافی همچنین باعث می شود که کاغذ با مواد شیمیایی رایج واکنش نشان ندهد. در نتیجه، ناخالصی های کمتری تولید می کند که آن را برای کارهای کمی ایده آل می کند.

کاغذهای صافی کمی “بدون خاکستر” هستند و با اسیدهای هیدروکلریک و هیدروفلوریک تصفیه می شوند. در زیر عواملی را که باید برای انتخاب کاغذ صافی کمی در نظر بگیرید آورده شده است:

• اندازه کاغذ صافی. اگر کاغذ فیلتر بزرگ باشد، منطقه موثر آن نیز زیاد خواهد بود. علاوه بر این، مقاومت کمتری از خود نشان می دهد و می توان برای مدت طولانی از آن استفاده کرد.
• محتوای بایندر در مواد صافی. این بر فرآیند فیلتراسیون تأثیر می گذارد. ساختار فیبر باز می تواند برای فیلتراسیون درشت و رسوبات حجیم مفید باشد. در مقابل، یک ماتریس فیبر محکم برای گرفتن رسوبات ریزدانه عالی است.
• استحکام مرطوب. برای مقاومت در برابر فشار و فیلتراسیون خلاء باید استحکام مرطوب بالایی داشته باشد.

چگونه از کاغذ صافی استفاده کنیم؟

برای به دست آوردن عملکرد بهینه از کاغذهای صافی در آزمایشگاه باید هنر تا کردن و استفاده از آنها را بیاموزید. ابتدا کاغذ صافی را از وسط تا کنید، سپس دوباره تا کنید تا یک چهارم دایره ایجاد کنید. هنگامی که آن را باز می کنید، باید یک زاویه 90 درجه روی کاغذ صافی ایجاد کنید. سپس، آن را دوباره همانطور که توضیح داده شد تا کنید و سپس یک چهارم دایره را به سمت داخل تا کنید تا به شکل قیف شود. هنگام ایجاد یک قیف، سه لایه روی هم در یک طرف و لایه دیگر در طرف دیگر وجود خواهد داشت.