Filtración: salvando nuestros recursos hídricos

1. Objetivos
2. Fundamento
   teórico
3. Teoría de la
   filtración
4. variables de
   filtración
5. Procedimiento
6. Análisis
   de agua
   potable
7. Conclusión
8. Bibliografía

OBJETIVOS

·        
Conocer y definir el concepto correcto
de filtración.

·        
 Conocer los procedimientos
prácticos de la filtración

·        
Utilizar el método de
la filtración en la vida cotidiana.

·        
Identificar los minerales del
agua filtrada con la no filtrada.

·        
Establecer las diferencias y similitudes de ambas muestras.

·        
Despejar todas las dudas dadas acerca de la
filtración.

FUNDAMENTO
TEÓRICO

La filtración es una técnica, proceso
tecnológico u operación unitaria de
separación, por la cual se hace pasar una mezcla de
sólidos y fluidos, gas o
líquido, a través de un medio poroso o medio
filtrante que puede formar parte de un dispositivo denominado
filtro, donde se retiene de la mayor parte del o de los
componentes sólidos de la mezcla.

Las aplicaciones de los procesos de
filtración son muy extensas, encontrándose en
muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida
doméstica como de la industria
general, donde son particularmente importantes aquellos procesos
industriales que requieren de las técnicas
de ingeniería química.

La filtración se ha desarrollado tradicionalmente desde
un estadio de arte
práctico, recibiendo una mayor atención teórica desde el siglo XX.
La clasificación de los procesos de filtración y
los equipos es diversa y en general, las categorías de
clasificación no se excluyen unas de otras.

La variedad de dispositivos de filtración o filtros es
tan extensa como las variedades de materiales
porosos disponibles como medios
filtrantes y las condiciones particulares de cada
aplicación: desde sencillos dispositivos, como los filtros
domésticos de café o
los embudos de filtración para separaciones de laboratorio,
hasta grandes sistemas
complejos de elevada automatización como los empleados en las
industrias
petroquímicas y de refino para la recuperación de
catalizadores de alto valor, o los
sistemas de tratamiento de agua
potable.

Teoría de la
filtración

La filtración ha evolucionado como un arte
práctico desde aplicaciones primitivas, como la
tradicional filtración en lecho de arena empleado desde la
antigüedad para la extracción de agua potable,
recibiendo una mayor atención teórica durante el
siglo XX a partir de los trabajos[ ]de P. Carman
en 1937[ ]y B. Ruth en 1946
[ ]estudios que fueron progresivamente ampliados
en trabajos con medios porosos,[  por
Heertjes y colaboradores en 1949 y 1966 y Tiller entre 1953 y
1964. Anteriormente, varios autores han revisado el estado de
los conocimientos en filtración tanto desde una
perspectiva práctica en los trabajos de Cain en
1984[  y Kiefer, en 1991 como en sus principios
teóricos con las publicaciones de Bear,
1988.[  y Norden en
1994[ 

Aunque la teoría
de la filtración no se emplea en exclusiva para el
diseño
de filtros en aplicaciones concretas, es frecuentemente empleada
para la interpretación de resultados a escala de
laboratorio, la optimización de aplicaciones o la
predicción de cambios en las condiciones de trabajo. Su
principal limitación reside en el hecho de que las
características de la mezcla a tratar de partículas
sólidas y fluido, a veces llamada lechada, por su
complejidad e interacción pueden ser muy variables en los
diferentes casos reales.

El principio teórico de la filtración se
fundamenta en la cuantificación de la relación
básica de velocidad un
fluido o caudal:

donde la fuerza impulsora (F) que puede ser la fuerza de
gravedad, el empuje de una bomba de presión o
de succión, o la fuerza centrífuga, mientras que la
resistencia (R) es la suma de la ofrecida por el medio
filtrante y la torta de sólido formada sobre el mismo.

La velocidad del fluido se ve condicionada por el hecho de que
tiene que atravesar un medio irregular constituido por los
canales pequeños formados en los intersticios de la torta
y el medio filtrante, de manera que se puede aplicar la
fórmula adaptada fluidodinámica de la ley de
Hagen-Poiseuille: