Пористость стеклянного фильтра

Характеристика пористой стеклянной пластины (фритты), показывающая средний размер её пор в микрометрах. Определяет проницаемость фильтра для дисперсных систем: какие частицы будут задержаны, а какие пройдут. Классификация по ГОСТ 25336-82 и DIN ISO 4793 совпадает.

Российская и международная классификации

Российские ГОСТ 25336-82 и ГОСТ Р ИСО 4793 для обозначения пористости используют индекс ПОР N, где N — средний размер пор в микрометрах. В немецкой классификации DIN те же классы обозначаются как G0 / G1 / G2 / G3 / G4 / G5. ISO 4793 имеет свою маркировку — числа 250 / 100 / 40 / 16 / 10.

ПОР	Размер пор, мкм	DIN	ISO 4793	Применение
ПОР 250	160–250	G0	250	Предварительная фильтрация крупных осадков, поддержка мелкой фритты в каскаде
ПОР 160	100–160	G1	100	Кристаллические осадки, грубые порошки, разделение суспензий
ПОР 100	40–100	G2	40	Стандартная лабораторная фильтрация, большинство аналитических задач
ПОР 40	16–40	G3	16	Тонкие и мелкодисперсные осадки, гравиметрия с последующим прокаливанием
ПОР 16	10–16	G4	10	Микрочастицы, коллоидные осадки, бактериальные суспензии
ПОР 10	4–10	G5	4	Стерилизующая фильтрация растворов, удаление микроорганизмов

Как выбрать класс

Правила подбора под задачу:

Размер частиц осадка должен превышать размер пор в 2–3 раза. Например, для кристаллов CaSO₄ размером 30 мкм оптимальна ПОР 16 — мелкие кристаллы останутся, а тонкий осадок не забьёт поры. Для осадков ≥100 мкм достаточно ПОР 40 или ПОР 100.

Скорость фильтрации обратно пропорциональна 4-й степени размера пор (по уравнению Пуазейля). При переходе от ПОР 40 к ПОР 10 скорость падает в ~16 раз. Для больших объёмов суспензии с тонким осадком применяют каскадную схему: в нижнюю часть установки ПОР 100, выше — ПОР 16, ещё выше — целевая ПОР 4. Фильтрат чистый, но скорость сохраняется.

Стерилизующая фильтрация. Для бактериологии применяют ПОР 10 (4–10 мкм): задерживает большинство бактерий (средний размер ~1 мкм), но не вирусы. Для полной стерилизации растворов в фармацевтике применяют мембранные фильтры 0,22 мкм — стеклянные фритты здесь уже недостаточны.

Гидравлические параметры

Пропускная способность фритты диаметром 30 мм по воде при перепаде 50 мм рт. ст.:

Класс	Скорость, мл/мин
ПОР 250	1000–1500
ПОР 160	400–700
ПОР 100	150–300
ПОР 40	40–80
ПОР 16	8–20
ПОР 10	2–5

Значения ориентировочные; реальная скорость зависит от вязкости жидкости, температуры, чистоты фритты и подводимого разрежения.

Контроль качества фритты

Новые фритты проходят контроль по стандартной методике: определение среднего размера пор по методу ртутной порометрии (ГОСТ 26450.2-85) или по скорости продавливания газа при известной разности давлений (ГОСТ 9909-91). Отклонение среднего размера пор от номинала — ±15 %.

При эксплуатации пористость постепенно ухудшается: частичное забивание осадками, отложениями, продуктами коррозии. Регулярная регенерация (чистка хромовой смесью, кислотами) возвращает параметры близко к исходным.

Связанные понятия

Фритта — сам пористый элемент. Воронка Шотта — стандартное применение стеклянного фильтра. Мембранный фильтр — альтернатива для стерильной фильтрации.