la filtración es una técnica simple utilizada para separar partículas sólidas de la suspensión en una solución líquida. Hay muchos métodos de filtración disponibles, pero todos se basan en el mismo principio general: una mezcla heterogénea se vierte sobre una membrana de filtro. La membrana filtrante tiene poros de un tamaño particular. Las partículas más grandes que los poros no podrán pasar a través de la membrana, mientras que las partículas más pequeñas que los poros pasarán sin obstáculos. Además, todos los líquidos pasarán a través., El resultado final de un proceso de filtración es una colección de residuos en la membrana de filtración. Por lo tanto, este residuo se separa efectivamente del resto de la mezcla que pasó a través de la membrana.

el proceso de filtración puede ser mediado por la fuerza de gravedad. Esta es la forma más sencilla de lograr una separación. Un ejemplo común es el papel de filtro utilizado en cafeteras de goteo., Los posos de café son más grandes que los poros del filtro de café, por lo que permanecen en su lugar mientras que el agua caliente puede recoger los aceites de café, sabores y moléculas de cafeína y viajar a través de la olla de abajo.

variaciones en el proceso de filtración

en el laboratorio a menudo es poco práctico esperar a que la gravedad separe una mezcla. En estos casos podemos utilizar un proceso de filtración que emplea un vacío para tirar del líquido y las pequeñas partículas a través de los poros de la membrana de filtración., La succión del vacío mejora en gran medida la velocidad del proceso de filtración. Del mismo modo, una centrífuga de filtración se puede utilizar para separar rápidamente una mezcla. La fuerza centrípeta / centrífuga de la centrífuga empuja el líquido y las partículas pequeñas a través de la membrana del filtro mientras que las partículas grandes permanecen., Algunas membranas de filtro están diseñadas para retener las partículas deseadas por encima de la membrana (tamaño de poro más pequeño que la población deseada, pero más grande que los contaminantes), mientras que otras membranas están diseñadas para permitir el paso de la población deseada (tamaño de poro más grande que la población deseada, pero más pequeño que los contaminantes).

el paso más importante del proceso de filtración es determinar el tamaño de la partícula que está tratando de separar. A continuación, puede elegir una membrana de filtro con un tamaño de poro apropiado., Las membranas del filtro pueden ser extremadamente pequeñas, del orden de los micrómetros, que es alrededor del tamaño de una célula individual. El proceso de filtración debe elegirse con el objetivo de mantener la viabilidad de los productos separados. Por ejemplo, el uso de filtración al vacío está perfectamente bien para productos químicos, pero puede no ser óptimo para el aislamiento celular. El tamaño y la polidispersidad de las partículas submicrométricas se pueden medir rápidamente mediante técnicas de dispersión de luz. Esto proporcionará una idea general del tamaño de membrana requerido para el proceso de filtración., Si una muestra de nanopartículas es demasiado polidispersa, lo que significa que las partículas son de diferentes tamaños, entonces la filtración podría ser una manera fácil de separar las nanopartículas en más fracciones monodispersas. Algunas aplicaciones pueden necesitar un rango de diámetro de nanopartículas más controlado, y un simple proceso de filtración puede simplificar el procedimiento general de síntesis.

cuando se trata de filtración celular, una vacumn o centrifugadora puede poner demasiada fuerza en las células y podría causar daño a la membrana celular., La separación Biomagnética podría utilizarse en lugar de un largo proceso de filtración para la separación celular y el enriquecimiento de la población. Los beneficios de la separación Biomagnética incluyen especificidad, velocidad y viabilidad del producto. Las nanopartículas superparamagnéticas utilizadas en la separación Biomagnética son fácilmente funcionalizadas en superficie para apuntar específicamente a una célula, sustrato o molécula específica. Otro gran beneficio de la separación Biomagnética es la velocidad de separación y la viabilidad celular., Es importante tener en cuenta que estos beneficios solo se ven con bastidores de separación bien diseñados que producen una fuerza homogénea en todo el volumen de trabajo. Un bastidor de separación Biomagnética correctamente diseñado no causará lisis celular o ruptura porque la fuerza ejercida sobre las células es la misma en todo el volumen de trabajo; las células más cercanas a las paredes del matraz no experimentarán una fuerza magnética más alta que las más cercanas al interior.

otra variación en la filtración es la filtración en frío. También se puede llamar a esto un proceso de separación., La filtración en frío se realiza a temperaturas frías, la solución se puede enfriar en un baño de hielo y el aparato de filtración también se enfría. Esto permite que se formen pequeños cristales para facilitar su extracción. Por ejemplo, esta técnica se utiliza para la filtración de cerveza. El filtrado a temperaturas frías permite que los cristales de proteínas y partículas de levadura se eliminen de la cerveza.

la filtración en caliente también es una variación de la filtración. Para la filtración en caliente, el embudo o el aparato de filtración se calienta durante todo el proceso, al igual que la muestra., El objetivo es mantener todo lo suficientemente caliente para mantener la solución líquida, para filtrar las impurezas a medida que pasa a través de un filtro. Un embudo ideal para usar para esto no contendrá un tallo, para eliminar la posibilidad de que se formen cristales en cualquier momento y ralentizar el proceso. Cuando la muestra se enfría, puede cristalizarse de nuevo, ahora en un estado más puro.

el proceso de filtración óptimo siempre depende de los parámetros y objetivos experimentales., Estos pueden variar entre escenarios experimentales e industriales, pero los fundamentos del proceso de filtración siguen siendo los mismos; es importante caracterizar la población objetivo y conocer el tamaño de las partículas que se filtran. Elegir una membrana de filtración con un tamaño de poro adecuado es esencial para retener el objetivo mientras se filtran los contaminantes no deseados. .