la Filtration est une technique simple utilisée pour séparer les particules solides de la suspension dans une solution liquide. Il existe de nombreuses méthodes de filtration disponibles, mais toutes reposent sur le même principe général: un mélange hétérogène est versé sur une membrane filtrante. La membrane filtrante a des pores d’une taille particulière. Les particules plus grandes que les pores seront incapables de passer à travers la membrane, tandis que les particules plus petites que les pores se passer sans encombre. De plus, tous les liquides passeront à travers., Le résultat final d’un processus de filtration est une collection de résidus sur la membrane de filtration. Ce résidu est donc efficacement séparé du reste du mélange qui a traversé la membrane.

Le processus de filtration peut être médiée par la force de gravité. C’est le moyen le plus simple de réaliser une séparation. Un exemple courant est le papier filtre utilisé dans les cafetières goutte à goutte., Le marc de café est plus grand que les pores du filtre à café, de sorte qu’ils restent en place pendant que l’eau chaude peut ramasser les huiles de café, les arômes et les molécules de caféine et se rendre dans le pot ci-dessous.

les Variations dans le processus de filtration

Dans le laboratoire, il est souvent impossible d’attendre pour que la gravité pour séparer un mélange. Dans ces cas, nous pouvons utiliser un processus de filtration qui utilise un vide pour tirer le liquide et les petites particules à travers les pores de la membrane de filtration., L’aspiration du vide améliore considérablement la vitesse du processus de filtration. De même, une centrifugeuse de filtration peut être utilisée pour séparer rapidement un mélange. La force centripète / centrifuge de la centrifugeuse pousse le liquide et les petites particules à travers la membrane filtrante tandis que les grosses particules restent., Certaines membranes filtrantes sont conçues pour retenir les particules désirées au-dessus de la membrane (taille des pores plus petite que la population désirée, mais plus grande que les contaminants), tandis que d’autres membranes sont conçues pour permettre à la population désirée de passer (taille des pores plus grande que la population désirée, mais plus petite que les contaminants).

l’étape la plus importante du processus de filtration consiste à déterminer la taille de la particule que vous essayez de séparer. Ensuite, vous pouvez choisir une membrane filtrante avec une taille de pores appropriée., Les membranes filtrantes peuvent être extrêmement petites, de l’ordre du micromètre, soit environ la taille d’une cellule individuelle. Le processus de filtration doit être choisi dans le but de maintenir la viabilité des produits séparés. Par exemple, l’utilisation de la filtration sous vide est parfaitement adaptée aux produits chimiques, mais peut ne pas être optimale pour l’isolement cellulaire. La taille et la polydispersité des particules submicrométriques peuvent être mesurées rapidement grâce à des techniques de diffusion de la lumière. Cela donnera une idée générale de la taille de la membrane requise pour le processus de filtration., Si un échantillon de nanoparticules est trop polydispersé, ce qui signifie que les particules sont toutes de tailles différentes, alors la filtration pourrait être un moyen facile de séparer les nanoparticules en fractions plus monodispersées. Certaines applications peuvent nécessiter une gamme de diamètre de nanoparticules plus étroitement contrôlée, et un processus de filtration simple peut simplifier la procédure de synthèse globale.

en ce qui concerne la filtration cellulaire, un vide ou une centrifugeuse peut exercer une force excessive sur les cellules et endommager la membrane cellulaire., La séparation biomagnétique pourrait être utilisée au lieu d’un long processus de filtration pour la séparation cellulaire et l’enrichissement de la population. Les avantages de la séparation biomagnétique comprennent la spécificité, la vitesse et la viabilité du produit. Les nanoparticules superparamagnétiques utilisées dans la séparation biomagnétique sont facilement fonctionnalisées en surface pour cibler spécifiquement une cellule, un substrat ou une molécule spécifique. Un autre grand avantage de la séparation biomagnétique est la vitesse de séparation et la viabilité cellulaire., Il est important de noter que ces avantages ne sont visibles qu’avec des racks de séparation bien conçus qui produisent une force homogène tout au long du volume de travail. Un rack de séparation biomagnétique correctement conçu ne provoquera pas de lyse ou d’éclatement des cellules car la force exercée sur les cellules est la même dans tout le volume de travail; les cellules les plus proches des parois du flacon ne subiront pas une force magnétique plus élevée que celles les plus proches de l’intérieur.

une autre variante de la filtration est la filtration à froid. On peut aussi appeler cela un processus de séparation., La filtration à froid se fait à des températures froides, la solution peut être refroidie dans un bain de glace et l’appareil de filtration est également refroidi. Cela permet à de petits cristaux de se former pour un retrait facile. Par exemple, cette technique est utilisée pour la filtration de la bière. La filtration à froid permet d’éliminer les cristaux de protéines et les particules de levure de la bière.

la filtration à chaud est également une variante de la filtration. Pour la filtration à chaud, l’entonnoir ou l’appareil de filtration est chauffé tout au long du processus, tout comme l’échantillon., L’objectif est de garder tout assez chaud pour garder la solution liquide, pour filtrer les impuretés lorsqu’elle passe à travers un filtre. Un entonnoir idéal à utiliser pour cela ne contiendra pas de tige, pour éliminer le risque de formation de cristaux à tout moment et ralentir le processus. Lorsque l’échantillon se refroidit, il peut se cristalliser à nouveau, maintenant dans un état plus pur.

le processus de filtration optimal dépend toujours des paramètres expérimentaux et des objectifs., Ceux-ci peuvent varier selon les scénarios expérimentaux et industriels, mais les bases du processus de filtration restent les mêmes; il est important de caractériser la population cible et de connaître la taille des particules filtrées. Le choix d’une membrane de filtration avec une taille de pores appropriée est essentiel pour retenir la cible tout en filtrant les contaminants indésirables. .