Filtrāt,
s. Filtrieren.
3 Wörter, 25 Zeichen
Technologie, Gewerbe und Industrie — Verschiedenes — Aus der chemischen Technologie
s. Filtrieren.
(franz., v. mittellat. filtrum, »Filz«), Operation zur Trennung einer Flüssigkeit von darin enthaltenen festen, ungelösten Substanzen, wird ausgeführt, indem man die Flüssigkeit einen porösen Körper durchdringen läßt, dessen Poren den festen Körpern den Durchgang nicht gestatten. Als poröse Körper dienen Papier, Leinwand, Flanell, Filz, Hanf, Werg, Asbest, Bimsstein, Schießbaumwolle, Kohle, Sand, Glaspulver, Scherwolle, Torf etc. Bei Anwendung von Geweben nennt man die Operation auch Kolieren. Der poröse Körper heißt Filter, Filtrum, Kolatorium, Seihetuch; die durchgelaufene Flüssigkeit heißt Filtrat, Kolatur, der abgeschiedene feste Körper Filtrationsrückstand. Das Filtrieren ist ein rein mechanischer Vorgang, es können deshalb auch niemals gelöste Stoffe aus einer Flüssigkeit durch Filtration entfernt werden. Wo dies dennoch geschieht, da muß das Filtrum besondere anziehende Kraft auf jene Substanz ausüben, mit derselben eine mehr oder weniger feste chemische Verbindung eingehen oder sie durch Flächenwirkung zurückhalten. In dieser Weise wirken z. B. die Kohle und auch die Ackererde, welche im Drainwasser als Filtrat eine andre Lösung gibt, als sie empfing. Gewöhnlich benutzt man zum ein weißes, gleichmäßiges, nicht zu dickes und nicht zu dünnes, ungeleimtes Papier (Filtrierpapier). Das graue Löschpapier ist zu porös, unrein und brüchig; dagegen kann bisweilen weißes wollenes Filtrierpapier mit Vorteil benutzt werden. Für quantitative Analysen, wo der Aschengehalt gewöhnlichen Papiers störend sein würde, wendet man schwedisches Filtrierpapier (welches bei Gryksbo und Lesebo mit sehr reinem Quellwasser dargestellt wird) und solches von Schleicher u. Schüll in Düren an, dessen höchst geringer Aschengehalt durch Auswaschen mit Salzsäure und destilliertem Wasser beseitigt wird. Das Papierfiltrum bildet eine kreisförmige Scheibe, wird auf einen Viertelkreis zusammengefaltet und dann so geöffnet, daß nach der einen Seite drei Blätter, nach der andern ein Blatt fällt. Dies Filtrum legt man in einen Trichter (am besten Glas- oder Porzellantrichter), dessen Wände sich in einem Winkel von 60° (bei großen Trichtern 50°) gegeneinander neigen und in einem scharfen Winkel gegen den Hals absetzen. Das Filtrum darf den Rand des Trichters nicht erreichen und muß an die Trichterwand überall gut anschließen. Soll das Filtrieren beschleunigt werden, so biegt man eine der Seitenkanten des Filtrums dort, wo drei Blätter übereinander liegen, noch einmal etwas um, so daß eine Abrinnfalte entsteht, oder man stellt in den Trichter einen oder mehrere Glasstäbe; auch benutzt man Trichter, welche innen mit Längsleisten versehen sind, Porzellantrichter mit durchbrochenen Wänden oder ein Gestell aus verzinntem Draht, welches das Filtrum genügend stützt. Sehr brauchbar ist das Sternfilter, welches überall nur einfach liegt, in sehr vielen Falten aber in den Trichter hineinragt und dadurch zahlreiche Rinnen bildet. Auf diese Weise wird die Oberfläche vergrößert, und die Flüssigkeit durchdringt das Papier mit größter Schnelligkeit. Legen sich die Falten des Sternfilters eng aneinander, so wird der Zweck verfehlt, und man hat deshalb Trichter aus Weißblech konstruiert, welche die Form des Sternfilters wiederholen und jede einzelne Falte besonders stützen. Für manche Zwecke empfiehlt sich ein Papier, von dem jeder Bogen in der Mitte ein kleines, kreisrundes Stückchen Gaze oder Batist enthält. Faltet man einen solchen Bogen in der Art zum Filter, daß das Gewebe an die Spitze kommt, so wird diese dadurch bedeutend unterstützt, und das Filter kann nicht zerreißen. Am kräftigsten wird das Filtrieren durch Benutzung des Luftdrucks beschleunigt, indem man den Trichter mittels eines durchbohrten Korkes auf eine zweihalsige Flasche setzt und den zweiten Hals mit einem Aspirator verbindet. Je stärker die Luft in der Flasche verdünnt wird, um so schneller wird die Flüssigkeit kraft des Luftdrucks durch das Papier getrieben. Zum Schutz des Filters legt man hierbei einen kleinen Kegel aus Platinblech in die Spitze des Trichters. Sehr häufig benutzt man in ähnlicher Weise eine Wasserluftpumpe, und auch für Filtrationen im großen wird die Arbeit oft durch Anwendung des Luftdrucks beschleunigt. Zum Schneiden der Filter dienen die Filterschablonen aus Weißblech, in welche man das zusammengefaltete Papier legt, worauf man den Rand des Weißblechs entlang mit der Schere den Kreisbogen schneidet. Um ein Filter beständig gefüllt zu erhalten, benutzt man die Mariottesche Flasche. Zum Aufstellen der
Trichter dienen Filtriergestelle, auf einem Brett befestigte, aufrecht stehende Stäbe mit einem horizontalen, verstellbaren Arm, der an seiner Spitze durchbohrt ist und hier den Trichter trägt. Bei Filtrationen im großen werden statt des Papiers Gewebe angewandt und zwar entweder leinene oder wollene viereckige Tücher oder lange, spitz zulaufende Beutel (Spitzbeutel) aus demselben Material oder aus Filz. Die Feinheit des Gewebes muß nach der Natur der zu filtrierenden (oder kolierenden) Substanzen bemessen werden; läuft das Filtrat nicht gleich im Anfang völlig klar, so gießt man es vorsichtig zurück, bis sich die Poren des Gewebes so weit verstopft haben, daß von dem in der Flüssigkeit suspendierten Stoff nichts mehr hindurchgeht. Zum Aufhängen der Kolatorien oder Spitzbeutel dienen die Tenakel, Stäbe aus hartem Holz, welche zum Quadrat vereinigt sind und an den Verbindungsstellen mit langen Nägeln zusammengehalten werden, deren Spitzen so weit durch die Stäbe hindurchgehen, daß auf ihnen die Tücher befestigt werden können. Bei Spitzbeuteln wendet man am besten ringförmige Tenakel aus starkem Metalldraht an, an welche mehrere aufrecht stehende Spitzen gelötet sind. Flüssigkeiten, die Papier zerstören, filtriert man durch gereinigten Asbest, Glaswolle oder Schießbaumwolle, indem man einen kleinen Bausch dieser Substanz in den Hals des Trichters steckt. Für Stoffe, die bei gewöhnlicher Temperatur fest sind, wendet man Trichter aus Blech mit doppelten Wänden an und gießt zwischen beide Wände heißes Wasser oder leitet Dampf hindurch. Im ersten Fall hat der Trichter einen seitlich abstehenden Ansatz, unter welchen man eine Spirituslampe stellt, damit das Wasser genügend heiß bleibe. Außerdem wird der Trichter oben mit einem Deckel verschlossen. Steinfilter werden aus künstlichem Bimsstein angefertigt und auf der Drehbank gleich so geformt, daß man den Trichter entbehren kann. Man befestigt auch ein solches Filtrum in einem Glastrichter mit etwas steilern Wänden in der Art, daß die obern Kanten mit einem Kautschukring luftdicht verbunden werden, steckt den Trichter in eine zweihalsige Flasche und beschleunigt die Filtration auf angegebene Weise durch Luftdruck. Sehr vorteilhaft sind Filtriersteine aus ziemlich porösem, durchlässigem Sandstein in Form eines oben offenen, unten geschlossenen Cylinders oder einer Hohlkugel. Dieselben werden in das zu filtrierende Wasser gestellt, welches schnell in den Stein eindringt und durch einen Hahn abgelassen werden kann. a (Fig. 1) ist ein Sandsteincylinder, eingekittet in den eisernen Deckel b. Der Fuß c besteht ebenfalls aus Eisen, die Seitenwand d aus Weißblech. Die Fugen werden durch die Schraube e gedichtet. Das Wasser tritt unter Druck bei f ein und bei g aus. Die Hähne h und i dienen zur Reinigung des Apparats. Sehr allgemein verwendet man zum Filtrieren großer Mengen pulverige Substanzen, wie Scherwolle, Sand, Kohle, Schwamm. Letztern und die präparierte Scherwolle verpackt man fest zwischen zwei Siebböden in einem geeigneten Gefäß, Sand, Kohle etc. schichtet man in einem Faß oder Cylinder und befolgt dabei eine solche Anordnung, daß die gröbern Unreinigkeiten zunächst von gröberm Material aufgefangen werden und das Wasser zuletzt das feinste Material durchdringt. Bei dem Filter Fig. 2 tritt das Wasser bei m ein, steigt in der Richtung der mit a bezeichneten Pfeile durch Schwamm auf- und dann durch Schichten von Wolle, Sand, Kohle, Kies abwärts. Zur Reinigung schließt man den innern Cylinder und läßt das Wasser durch A in der Richtung der mit m bezeichneten Pfeile strömen. Sehr praktisch sind die aus gepreßter (fälschlich plastisch genannter) Kohle gefertigten Filter. Man legt z. B. ein solches Filter von Halbkugelform (Fig. 3) in einen mit Wasser gefüllten Eimer und benutzt einen an dem Kohlenkörper angebrachten Kautschukschlauch als Heber. Das Wasser dringt hier, wie bei den Steinfiltern, in die Kohle ein und gelangt aus dieser in
^[Abb.: Fig. 1. Steinfilter.]
^[Abb.: Fig. 2. Großes Wasserfilter.]
^[Abb.: Fig. 3. Filter aus plastischer Kohle.]
den Schlauch, durch den es abfließt. Für Wasserwerke benutzt man als Filtriermaterial ausschließlich Sand und Kies, welche in großen Bassins in mehreren Schichten a bis f (Fig. 4) übereinander aufgeschüttet werden. Versagt das Filter nach längerm Gebrauch, so hebt man die obere Sandschicht von 1 cm Dicke ab, läßt den mit organischen Stoffen beladenen Sand einige Wochen an der Luft liegen, damit die organischen Stoffe verfaulen, wäscht ihn dann mit Wasser gut aus und bringt ihn auf das Filter zurück. Von manchem Filtriermaterial verlangt man eine absorbierende Wirkung auf gelöste Stoffe. Dies gilt besonders von der Knochenkohle, welche namentlich in der Zuckerfabrikation in gekörntem Zustand in hohe Cylinder gepackt wird und zum Filtrieren der Rübensäfte dient, aus denen sie Salze und Farbstoffe aufnimmt. Die Entfernung ungelöster, den Saft trübender Teilchen kommt erst in zweiter Linie in Betracht. Vgl. Krüger, Die Filter für Haus u. Gewerbe (Wien 1886).