کاغذ صافی چیست؟ – چه کاربردی در آزمایشگاه و صنعت دارد؟

کاغذهای صافی کاغذهای نیمه نفوذ پذیری هستند که برای جدا کردن فازهای جامد از مایع و فیلتراسیون استفاده می شوند. حتی گاهی از کاغذهای صافی برای جداسازی فاز جامد از فاز گازی نیز استفاده می کنند. این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به معرفی کاغذ صافی، انواع و کاربردهای آن می پردازد.

کاغذ صافی چیست؟

کاغذ صافی، کاغذی نیمه تراوا که در آزمایشگاههای زیست شناسی و شیمی بیشترین کاربرد را دارد و برای جدا کردن جامدات از مایعات، خالص سازی و فیلتر کردن به کار می رود. نوع معمول این کاغذها ساخته شده از الیاف سلولزی هستند که به اسیدکلریدریک (HCl) و یا به اسید هیدروفلوئوریک (HF) آغشته شده است. این کاغذها یا با نیروی جاذبه و یا با فیلتراسیون در خلأ مایعات را از خود عبور می دهند. یکی از کاربردهای مهم کاغذ صافی در استخراج طلا و نقره می باشد که محلول نیترات نقره و کلرید طلا با این کاغذها جداسازی فیلتراسیون می شوند.

ویژگی های کاغذ صافی

از ویژگی های مهم آن می توان به قدرت آن در محبوس کردن ذرات، قدرت تر شوندگی و سرعت جریان حجمی اشاره کرد. کاغذ صافی با دو روش فیلتراسیون سطحی و فیلتراسیون سطحی مواد جامد را از خود عبور می دهد. در روش اول مواد جامد روی سطح کاغذ جمع می شوند ولی در روش حجمی مواد در ساختار و درون کاغذها حبس می شوند. قدرت حبس مواد در این کاغذها با میزان نفوذپذیری و سرعت جریان عبوری تعیین می شود. باید کاغذ انتخابی متناسب با نوع و اندازه ماده ای باشد که از آن عبور داده می شود.

تولید کاغذ صافی

این نوع کاغذها با خمیر کاغذهایی از جنس چوب نرم (درختانی مثل کاج و صنوبر) یا سخت، الیاف معدنی و یا موادی دیگر ساخته می شوند. البته برای ساخت کاغذهایی با کیفیت بالاتر از الیاف تابیده شده و یا تفاله مرکسیزه استفاده می شود. این کاغذها در ماشین های کاغذ کوچک (مثلا عرض ۵۰ سانتی متر برای کاغذهای آزمایشگاهی) استفاده می شود. کاغذهای مورد نظر به دو شکل دایره ای و متری برش نخورده موجود می باشند. از کاغذهای متری بیشتر در صاف کردن گرانشی استفاده می شود.

طریقه استفاده از کاغذهای صافی

با دو روش می توان از این کاغذها برای جداسازی استفاده کرد. در ساده ترین حالت کاغذ دایره ای شکل را به شکل مخروطی تا کرده و داخل قیف ساده می گذاریم. قیف را روی ارلن یا هر ظرف دیگر آزمایشگاهی قرار می دهیم. بعد محلول مورد نظر را از آن عبور می دهیم. ماده جامد روی کاغذ جمع می شود و مایع وارد ظرف زیر قیف می شود. در روشی دیگر تحت عنوان فیلتراسیون در خلأ، کاغذ دایره ای شکل داخل قیف بوخنر گذاشته شده و با روشن کردن پمپ خلأ و ریختن محلول مورد نظر روی کاغذ، جداسازی در خلأ انجام می شود. مزیت این روش در سرعت بالای صاف کردن آن است.

قیمت و نوع خرید و فروش و اصل بودن آن

کاغذهای صافی با توجه به شکل های مختلف گردی و متری آن ها و با توجه به انواع مش و نفوذپذیری مختلفشان، قیمت های مختلفی خواهند داشت. بیشتر کاغذهایی که مورد استفاده قرار می گیرند انواع واتمن است که در شرکت های مختلف عرضه می شود. این کاغذها را به راحتی می توان از فروشگاه های معتبر لوازم آزمایشگاهی خریداری کرد. روش تشخیص اصل یا تقلبی بودن کاغذهای بدون خاکستر، سوزاندن آن است. اگر خاکستر خیلی کمی بر جای ماند نشانه اصل بودن آن است.

راهنمای خرید کاغذهای صافی

این کاغذها در کارتن خود دارای باندهایی با سه رنگ مختلف سیاه، سفید و آبی هستند. کاغذهای دارای باند سیاه در عرض ۲۰ تا ۳۰ ثانیه می توانند ۱۰۰ سی سی مایع را از خود عبور می دهند. در صورتی که برای کاغذهای با باند سفید ۱۰۰ سی سی محلول در مدت ۴۰ تا ۶۰ ثانیه عبور می کند و برای کاغذهای با باند آبی مدت زمان عبور این مقدار مایع، ۲۰۰ تا ۴۰۰ ثانیه است. نوع اول این کاغذها برای صاف کردن محلول های ژلاتینی ضخیم، باند سفید برای محلول های شفاف درشت و باند آبی برای محلول های شفاف ریز طراحی شده است.

انواع کاغذ صافی از نظر اندازه بافت آن

کاغذهای صافی را بر اساس سرعت نفوذ و عبور مایع از آن ها به سه دسته بافت ریز، بافت متوسط و بافت درشت دسته بندی می کنند.

کاغذ بافت ریز

این کاغذها دارای بافت ریزی هستند که جداسازی ذرات در محلول هایی که ذرات آن ها دارای سایز بسیار کوچکی هستند، استفاده می شود. میزان مش این کاغذها ۲ تا ۳ میکرون است و عبور محلول از این کاغذها کند انجام می شود. واتمن ۴۲ و ۴۴ با باند آبی از این نوع می باشد.

کاغذ بافت متوسط

محلول هایی که از این کاغذها برای جداسازی مواد جامد آن ها استفاده می شود حاوی ذراتی در اندازه متوسط هستند. میزات تخلخل بافت این نوع کاغذها ۸ تا ۱۰ میکرون است و سرعت عبور محلول در آن ها کمی بیشتر از کاغذهای بافت ریز است. واتمن ۴۰ و باند سفید از این نوع است.

کاغذ بافت درشت

با این کاغذها ذرات درشت و ژلاتینی از محلول ها جدا می شود. مش این کاغذها ۲۰ تا ۲۵ میکرون است. سرعت انتقال محلول ها در کاغذ صافی هایی با بافت درشت سریعتر است ولی محلول زیر صافی حاوی ذرات با سایز کوچک است. واتمن ۴۱ و باند مشکی از این نوع است.

انواع کاغذهای صافی از لحاظ جنس

 

کاغذ فیلتر سلولزی

این کاغذها از سلولز ساخته شدند و عبور ذرات تا ۲.۵ میکرومتر از آن امکان پذیر نیست. این کاغذ برای صاف کردن گرانشی با استفاده از یک قیف ساده استفاده می شود. کاغذهای فیلتر سلولزی کمی که نوع بدون خاکستر می باشند، در آنالیزهای گرانش سنجی کاربرد دارد. کاغذهای فیلتر کیفی در آزمایشهای شناسایی مواد کاربرد دارد.

کاغذ فیلتر شیشه ای ریز رشته ای

این کاغذها از ریز رشته های شیشه ای یا کوارتز تشکیل شده که مقاوت گرمایی تا دمای ۵۵۰ درجه سانتی گراد را دارند. به همین جهت از آن ها در تجزیه گرانش سنجی استفاده می شود. همچنین از این نوع در کنترل آب، کشت باکتری و جلبک و کنترل آلودگی آب های هرز استفاده می شود. چون نمی توان آن ها را تا زد باید در قیف بوخنر به کار گرفته شوند. توانایی آن ها در جمع کردن ذرات روی خودشان تا حد زیر میکرون است.

کاغذ فیلتر غشایی

در این کاغذها ذرات تا اندازه ۰.۲ میکرون روی سطح آن ها نگه داشته می شوند. از این نوع در میکروبیولوژیکی و آلودگی هوا استفاده می شود.

کاغذهای کارتوش

از این کاغذها در جداسازی و شست وشوی مواد جامد استفاده می شود و جنس آن ها از کوارتز، سلولز و یا پشم شیشه است. در جدا کردن گردوغبار از هوا نیز از این کاغذها استفاده می شود.

سایر انواع

موارد بسیار زیادی از انواع کاغذهای صافی وجود دارد که در مصارف متفاوتی استفاده می شوند. از نمونه های آن می توان به کاغذهای نایلونی برای جداسازی باکتری ها و ذرات مثل اندازه گیری قند خون، پلی اتر سولفون در تصفیه های عمومی، پلی کربنات در سلول های بیولوژیکی انگل شناسی، استات سلولز برای حلال های آلی و تصفیه مایعات بیولوژیکی اشاره کرد.

قیمت کاغذ صافی آزمایشگاهی

کاغذهای صافی برای اهداف مختلف به روش های مختلفی ساخته می شوند. عمدتاً برای جداسازی مواد مایع و جامد مخلوط شده با هم استفاده می شود. کاغذ صافی نوعی کاغذ مخصوص با کیفیت عالی جذب آب و عملکرد فیلتراسیون است. کاغذ صافی که معمولاً در آزمایشگاه های تحلیلی استفاده می شود به عنوان یک محیط فیلتر برای جداسازی محلول از جامد استفاده می شود. بیشتر کاغذهای صافی از الیاف پنبه ساخته شده اند. اما، به طور کلی، کاغذ فیلتر برای اهداف مختلف به روش های مختلفی ساخته می شود. از آنجا که مواد آن از الیاف ساخته شده است، سوراخ های زیادی در سطح دارد که ذرات مایع می توانند از آن عبور کنند، در حالی که ذرات جامد بزرگتر نمی توانند. این ویژگی امکان جداسازی مخلوط مایع و جامد را فراهم می کند.

شاخص های کلیدی کاغذ صافی دارای ویژگی های زیادی مانند استحکام مرطوب، تخلخل، حفظ ذرات، جریان حجمی، سازگاری، کارایی و ظرفیت هستند. دو مکانیسم فیلتراسیون کاغذ وجود دارد که به ترتیب حجم و سطح هستند. ذرات در بدنه اصلی کاغذ صافی از طریق فیلتراسیون حجمی جذب می شوند، در حالی که روی سطح کاغذ از طریق فیلتراسیون سطحی جذب می شوند. کاغذ صافی عمومی معمولاً به عنوان کاغذ صافی کیفی در نظر گرفته می شود که به طور گسترده ای در داخل و خارج از آزمایشگاه استفاده می شود. قیمت کاغذ صافی آزمایشگاهی به فاکتورهای مختلفی از جمله برند آن، اندازه قطر، جنس و هدف کاربردی آن بستگی دارد. برای اطلاع از قیمت این فیلترهای کاغذی می توانید به فروشگاهی اینترنتی مراجعه نمایید. این ابزارهای کاربردی را به راحتی می توانید از شرکت های تولید و توزیع وسایل آزمایشگاهی به صورت حضوری یا اینترنتی خریداری نمایید.