filtração é uma técnica simples utilizada para separar partículas sólidas da suspensão numa solução líquida. Existem muitos métodos de filtração disponíveis, mas todos são baseados no mesmo princípio geral: uma mistura heterógena é derramada sobre uma membrana filtrante. A membrana filtrante tem poros de um tamanho particular. Partículas maiores que os poros serão incapazes de passar através da membrana, enquanto partículas menores que os poros passarão sem entraves. Além disso, todos os líquidos passarão., O resultado final de um processo de filtração é uma coleção de resíduos na membrana de filtração. Este resíduo é, portanto, eficazmente separado do resto da mistura que passou através da membrana.

O processo de filtração pode ser mediado pela força da gravidade. Esta é a maneira mais simples de conseguir uma separação. Um exemplo comum é o papel de filtro usado em cafeteiras gotejadas., Os campos de café são maiores do que os poros do filtro de café para que eles permaneçam no lugar enquanto a água quente pode pegar os óleos de café, sabores, e moléculas de cafeína e viajar através do pote abaixo.

Variações no processo de filtração

No laboratório é muitas vezes impraticável esperar por gravidade para separar uma mistura. Nestes casos podemos usar um processo de filtração que emprega um vácuo para puxar o líquido e pequenas partículas através dos poros da membrana de filtração., A sucção do vácuo melhora muito a velocidade do processo de filtração. Da mesma forma, uma centrifugadora de filtração pode ser utilizada para separar rapidamente uma mistura. A força centrípeta / centrífuga da centrifugadora empurra o líquido e pequenas partículas através da membrana filtrante, enquanto as grandes partículas permanecem., Algumas membranas filtrantes são projetadas para reter as partículas desejadas acima da membrana (tamanho DOS poros menor que a população desejada, mas maior que os contaminantes), enquanto outras membranas são projetadas para permitir a população desejada através (tamanho DOS poros maior que a população desejada, mas menor que os contaminantes).

o passo mais importante do processo de filtração é determinar o tamanho da partícula que você está tentando separar. Então você pode escolher uma membrana filtrante com um tamanho poro apropriado., Membranas filtrantes podem ser extremamente pequenas, na ordem de micrômetros, que é em torno do tamanho de uma célula individual. O processo de filtração deve ser escolhido com o objetivo de manter a viabilidade de produtos separados. Por exemplo, o uso de filtração por vácuo é perfeitamente adequado para produtos químicos, mas pode não ser ideal para isolamento celular. O tamanho e polidispersibilidade das partículas submicrômetro podem ser rapidamente medidos através de técnicas de dispersão de luz. Isso irá fornecer uma idéia geral do tamanho da membrana necessária para o processo de filtração., Se uma amostra de nanopartículas for demasiado polidispersível, o que significa que as partículas são de tamanhos diferentes, então a filtração pode ser uma forma fácil de separar as nanopartículas em mais frações monodespersas. Algumas aplicações podem necessitar de uma gama de nanopartículas de diâmetro mais controlada e um simples processo de filtração pode simplificar o procedimento de síntese geral.

quando se trata de filtração celular uma vacuna ou centrifugadora pode colocar demasiada força nas células e pode causar danos na membrana celular., A separação biomagnética poderia ser utilizada em vez de um longo processo de filtração para a separação celular e o enriquecimento da população. Os benefícios da separação biomagnética incluem especificidade, velocidade e viabilidade do produto. As nanopartículas superparamagnéticas usadas na separação biomagnética são facilmente funcionalizadas na superfície para atingir especificamente uma célula, substrato ou molécula específica. Outro grande benefício da separação biomagnética é a velocidade da separação e viabilidade celular., É importante notar que estes benefícios só são vistos com prateleiras de separação bem projetadas que produzem uma força homogênea ao longo do volume de trabalho. Um rack de separação biomagnética corretamente projetado não causará lise celular ou ruptura porque a força exercida sobre as células é a mesma durante todo o volume de trabalho; as células mais próximas às paredes do balão não experimentarão uma força magnética maior do que as mais próximas do interior.

outra variação na filtração é a filtração a frio. Também se pode chamar a isto um processo de separação., A filtração a frio é feita a temperaturas frias, a solução pode ser resfriada em um banho de gelo e o aparelho de filtração também é resfriado. Isto permite que pequenos cristais se formem para fácil remoção. Por exemplo, esta técnica é utilizada para a filtração da cerveja. Filtragem a temperaturas frias permite que cristais de proteínas e partículas de levedura sejam removidos da cerveja.

filtração a quente também é uma variação da filtração. Para filtração a quente, o funil ou o aparelho de filtração é aquecido durante todo o processo, tal como a amostra., O objetivo é manter tudo quente o suficiente para manter a solução líquida, para filtrar quaisquer impurezas à medida que passa por um filtro. Um funil ideal para usar para isso não conterá um tronco, para eliminar a chance de cristais se formarem a qualquer momento e desacelerar o processo. Quando a amostra arrefece, pode cristalizar-se novamente, agora num estado mais puro.

o processo de filtração ideal sempre depende dos parâmetros experimentais e objetivos., Estes podem variar entre cenários experimentais e industriais, mas os fundamentos do processo de filtração permanecem os mesmos; é importante caracterizar a população-alvo e conhecer o tamanho das partículas que estão sendo filtradas. A escolha de uma membrana de filtração com um tamanho de poro adequado é essencial para reter o alvo enquanto filtra os contaminantes indesejáveis. .