معرفی کاغذ صافی

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.

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 50 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 20 تا 30 ثانیه می توانند 100 سی سی مایع را از خود عبور می دهند. در صورتی که برای کاغذهای با باند سفید 100 سی سی محلول در مدت 40 تا 60 ثانیه عبور می کند و برای کاغذهای با باند آبی مدت زمان عبور این مقدار مایع، 200 تا 400 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 2 تا 3 میکرون است و عبور محلول از این کاغذها کند انجام می شود. واتمن 42 و 44 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 8 تا 10 میکرون است و سرعت عبور محلول در آن ها کمی بیشتر از کاغذهای بافت ریز است. واتمن 40 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 20 تا 25 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 41 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 2.5 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 550 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 0.2 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.

نکته:
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.