Tyhjiösuodatus on nesteiden suodatus ( suodatus ) menetelmä, jossa suodosastian ulkopuolella olevan ilmanpaineen ja sen sisällä keinotekoisesti alennetun paineen ( tyhjiö ) eroa käytetään siirtämään suodatettu neste suodatinelementin läpi. Tällä menetelmällä voit nopeuttaa suodatusprosessia merkittävästi verrattuna suodatukseen, jossa suodokseen kohdistuva paine on yhtä suuri vastaanottimen ulkopuolelta ja sisältä, jolloin käytetään vain suodokseen vaikuttavaa painovoimaa (tällainen suodatus on joskus mahdotonta) [ 1] [2] . Mitä suurempi ero ilmakehän paineen ja paineen välillä vastaanottimessa, sitä nopeammin kiteisten aineiden todelliset liuokset suodattuvat. Suodatettaessa kolloidisia liuoksia tyhjiössä on noudatettava erityisehtoja [1] .
Laboratorio-olosuhteissa tyhjiösuodatusta varten kootaan yleensä laite, joka koostuu Buchner -posliinisuppilosta (johon suodatinpanos asetetaan), Schott-suppilosuodattimesta , jossa on sulatettu huokoinen lasisuodatin, tai Gooch-upokas , joka on asennettu Bunseniin pullo . Tyhjiöpumppu , yleensä vesisuihku , on kytketty pullon poistoputkeen . Tarvittaessa pumpun ja vastaanottimen väliin asennetaan turvapullo/laite. Harvemmin tämän menetelmän monien haittojen vuoksi käytetään tavanomaisia kartiomaisia suppiloita, joissa on laskostetut suodatinpaperista tehdyt suodattimet [3] [1] .
Tällaisen laitteen suodatustekniikka on seuraava. Kun suodatinelementti on kostutettu tislatulla vedellä, käynnistä tyhjiöpumppu ja tarkista, että suodatin on kunnolla paikallaan (jos suodatin on vaihdettava) - jos suodatin on sijoitettu hyvin, kuuluu rauhallinen meluisa ääni, jos suodatin ei ole asetetaan tiukasti ja ilma imetään sisään, kuuluu viheltävä ääni. Löysästi sijoitetun suodattimen reunoja painetaan sormella verkkoseinämää vasten, kunnes viheltävä ääni korvataan rauhallisella äänellä.
Sen jälkeen, sammuttamatta pumppua, suodatettava neste kaadetaan suppiloon puoleen sen korkeudesta. Vastaanottosäiliöön (Bunsen-pullo tai muu) muodostuu tyhjiö ja suppilosta tuleva neste virtaa pulloon ilmakehän paineen vaikutuksesta. Uusia annoksia nestettä lisätään suppiloon ajoittain. Imua jatketaan, kunnes suodosta ei enää tipu suppilon päästä. Sitten pumppu sammutetaan (suljettuaan aiemmin sen ja pullon välisen hanan), suppilo poistetaan ja siinä oleva aine ravistetaan suodattimen kanssa suodatinpaperille ja kuivataan. Suodatin erotetaan vielä märästä sedimentistä.
Käytön aikana tyhjiöpumppu voidaan sammuttaa ajoittain ilman, että se häiritsee suodatusnopeutta. Tätä varten Bunsen-pullon ja turvapullon välissä on tee, jonka sivuprosessiin laitetaan kumiputki ruuvipuristimella; sama puristin on kumiputkessa, joka yhdistää teetä Bunsen-pulloon. Työn alussa t-paidan sivuputken puristin on kokonaan kiinni. Kun haluttu tyhjiö on saavutettu pullossa, sulje pullon ja tee-astian välinen puristin kokonaan; avaa sitten T-paidan sivuputken puristin ja sammuta pumppu. Nestepumppua ei voi sammuttaa poistamatta ensin tyhjiötä, koska tämä johtaa nesteen imeytymiseen turvapulloon tai -säiliöön. Jos Bunsen-pullon tulppa on valittu hyvin, tyhjiö voidaan ylläpitää pitkään. Ajoittain suodatusnopeudesta riippuen pullo on kytkettävä uudelleen pumppuun. Tätä tekniikkaa suositellaan erityisesti työskenneltäessä hitaasti suodattuvien nesteiden kanssa, koska se ei vaadi pumppujen valvontaa, niiden toiminnasta laboratoriossa on vähemmän melua ja lisäksi saavutetaan veden tai energian säästöjä.
Sedimentin suojaamiseksi saastumiselta ja ilman vaikutukselta Buchner-suppilo tulee peittää ohuella kumi- tai polyeteenilevyllä (joustava), jonka reunat on kiinnitetty.
Tyhjiösuodatuksessa on huolehdittava siitä, että suodos ei täytä pulloa liikaa eikä nouse pumppuun liitetyn lisäosan tasolle. Muuten suodos imeytyy pumppuun ja oikea toiminta häiriintyy. Siksi suodoksen kerääntyessä pullo irrotetaan pumpusta, suodos poistetaan siitä ja kiinnitetään uudelleen [1] .