Filtración al vacío: conoce este proceso de purificación en la industria

La filtración es un proceso utilizado para separar un sólido de un líquido. El sólido suele ser una mezcla de partículas de diferentes tamaños y el líquido suele ser agua. La filtración al vacío es una forma simple y efectiva de separar ese sólido del líquido, que a menudo se utiliza en el tratamiento de agua y en la industria de alimentos y bebidas.

También la preparación de muestras en química, ciencias de la vida, análisis ambiental y control de calidad farmacéutica a menudo utiliza filtración por vacío y presión para separar un producto sólido de una mezcla líquida o solvente. Este proceso generalmente se acelera al crear una presión diferencial en la unidad de filtro, lo que se logra aplicando vacío o presión.

Un proceso fundamental en diversas industrias

El proceso de filtración al vacío industrial es una parte clave de muchos procesos de fabricación y producción. La filtración al vacío se usa para eliminar contaminantes de líquidos y gases, y se puede usar para purificar el aire y el agua. El proceso funciona mediante el uso de vacío para extraer el líquido o gas contaminado a través de un filtro, que separa y elimina los contaminantes.

Como hemos avanzado, la filtración al vacío es una parte esencial de muchas industrias, incluida la producción de alimentos y bebidas, la fabricación de productos farmacéuticos y el tratamiento de agua. El proceso también se utiliza en una variedad de otros entornos, como hospitales y laboratorios. En muchos casos, la filtración al vacío es la única forma de eliminar eficazmente los contaminantes de líquidos y gases.

Hay varios tipos diferentes de filtros de vacío, cada uno de los cuales está diseñado para un tipo específico de contaminación. El tipo de filtro más común es el filtro de carbón activado, que se utiliza para eliminar los contaminantes orgánicos. Otro tipo común de filtro es el filtro HEPA, que se utiliza para eliminar partículas.

La filtración al vacío es una forma muy eficaz de eliminar los contaminantes de líquidos y gases. El proceso es simple y directo, y se puede utilizar en una variedad de entornos. La filtración al vacío, por lo tanto, es una parte esencial de muchas industrias y es una parte clave para garantizar la calidad de los productos.

¿Cómo es el proceso de filtración al vacío?

Explicado de forma simple, la filtración al vacío, la solución se coloca en un recipiente con un papel de filtro colocado encima. Luego, el contenedor se coloca en una bomba de vacío que succiona el aire del contenedor, creando un vacío. Este vacío extrae las impurezas de la solución y las deposita en el papel filtro. Entonces, la solución puede recogerse sin las impurezas.

El proceso de filtración al vacío generalmente comienza con una suspensión, que es esa mezcla del sólido y el líquido. La suspensión se vierte en un recipiente con el filtro y se aplica vacío al recipiente. A medida que el vacío extrae el aire del recipiente, el líquido se extrae a través de los poros del medio filtrante, dejando atrás el sólido.

El sólido que queda en el filtro se conoce como torta de filtración (filter cake en inglés), y el líquido que pasa a través del filtro se conoce como filtrado. El filtrado se puede recolectar y reutilizar, mientras que la torta del filtro se puede desechar.

Pasos del proceso

El proceso de filtración al vacío consta de tres pasos: prefiltración, filtración y postfiltración. La prefiltración es el proceso de eliminar cualquier partícula grande del líquido o sólido. La filtración es el proceso de separar el sólido del líquido, o el líquido del sólido. La posfiltración es el proceso de eliminar cualquier partícula pequeña del líquido o sólido. Los listamos a continuación:

Prefiltración:

La prefiltración es el proceso de eliminar cualquier partícula grande del líquido o sólido. Esto se puede hacer usando un colador, filtro o gasa, mediante gravedad.

Filtración:

La filtración es el proceso de separar el sólido del líquido, o el líquido del sólido. Esto se hace usando un papel de filtro, un embudo de filtro y una bomba de vacío, que hará la función que podemos asociar a una aspiradora.

• 1. Se coloca el papel de filtro en el embudo del filtro.
• 2. Se coloca el embudo del filtro conectada a la bomba de vacío.
• 3. Se pone en marcha la bomba de vacío.
• 4. Se vierte lentamente el líquido o sólido sobre el papel de filtro.
• 5. El líquido o sólido es aspirado a través del papel de filtro por el vacío.
• 6. El sólido se deja en el papel de filtro y el líquido se recoge en el recipiente debajo del embudo del filtro.

Post-filtración:

La posfiltración es el proceso de eliminar cualquier partícula pequeña del líquido o sólido. Esto se puede hacer usando de nuevo un filtro, gasa o colador, o repitiendo el proceso de filtración con un vacío mayor.

Ventajas de la filtración al vacío

La filtración al vacío se ha generalizado en la industria porque ofrece diversas ventajas respecto a la filtración por gravedad. Algunas de ellas son:

• Es más rápida
• Puede filtrar partículas más pequeñas
• Se puede utilizar con una gama más amplia de fluidos
• Es menos probable que la filtración al vacío provoque la contaminación del fluido

Aplicaciones de la filtración al vacío

Ya hemos explicado que la filtración al vacío se utiliza en diversos procesos industriales de gran variedad de industrias, como la alimentaria, la cosmética, la farmacéutica o la química. A continuación citamos algunos ejemplos:

• Filtración de soluciones de gránulos en industria alimentaria (café en bebidas de café, malta en cervezas, azúcar en bebidas con contenido reducido en azúcar…)
• Filtración de crudo en la industria petrolera para eliminar impurezas
• Filtración de productos farmacéuticos como jarabes o sueros fruto de una solución de sólidos en líquido
• Filtración de productos cosméticos como champús, cremas, perfumes, etc.
• Filtración de aguas potables, recreativas, etc. para su limpieza y desinfección

Bombas de vacío para filtración al vacío

Para elegir una bomba de vacío para llevar a cabo procesos de filtración industriales hay que tener en cuenta el tipo de muestra (agua, solvente orgánico, mezcla corrosiva…), la cantidad de partículas en suspensión, viscosidad del líquido, etc. Cuanto más viscosa o con más impurezas sea la muestra, mayor es el vacío requerido para obtener buenos resultados. Además, el flujo (caudal) de trabajo de la bomba estará determinado por el volumen del recipiente utilizado.

Algunas de las bombas de vacío más utilizadas para filtración son las bombas de diafragma, o las bombas secas de pistón. Es importante que funcionen en seco para evitar la contaminación y que tengan un rango de vacío suficiente, por lo que este tipo de bombas reúnen estas características.