過(guò)濾是通過(guò)允許液體移動(dòng)通過(guò)稱為過(guò)濾器的多孔材料從液體中去除懸浮固體物質(zhì)的機(jī)制。術(shù)語(yǔ)“過(guò)濾”適用于任何機(jī)械的、生物的或物理的過(guò)濾器。濾液稱為流過(guò)過(guò)濾器的液體。這是我們?cè)谌粘Ｉ钪杏龅降淖畛Ｒ?jiàn)的分離方法。從早茶或咖啡到睡前放松淋浴，我們?cè)谌粘Ｉ钪袝?huì)遇到幾個(gè)過(guò)濾過(guò)程。紙、織物、棉毛、石棉、礦渣或玻璃毛、無(wú)釉陶器、沙子或其他多孔材料可以用作過(guò)濾器。

從技術(shù)上講，對(duì)于任何用作過(guò)濾器的材料，多孔膜的尺寸都應(yīng)該小于要去除的雜質(zhì)。根據(jù)雜質(zhì)的大小或所需濾液的大小，可以確定合適的過(guò)濾器的大小。但是，不應(yīng)將過(guò)濾與篩分混淆，其中分離發(fā)生在單個(gè)穿孔層（篩子）上。更具體地說(shuō)，篩子設(shè)置了閾值校準(zhǔn)，所有與其他同相的尺寸過(guò)小的材料都可以通過(guò)該閾值校準(zhǔn)，而過(guò)濾器根據(jù)材料的質(zhì)量（例如尺寸、相位、反應(yīng)性和極性）來(lái)分離材料。由于這些特性，過(guò)濾非常普遍，使我們的日常生活更加輕松。讓我們討論一些日常生活中的例子：

文章索引（點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)）

• 1. 咖啡過(guò)濾器

• 2. 茶包

• 3. 濾水器

• 4.砂過(guò)濾

• 5. HEPA 空氣過(guò)濾器

• 6. 汽車濾清器

• 7. 帶式過(guò)濾器

• 8. 透析

• 9. RO 過(guò)濾器

• 10. 水族館過(guò)濾器

• 11. 布氏漏斗

1. 咖啡過(guò)濾器

咖啡是世界上最受歡迎的飲料之一。它是一種磨碎或烘焙的咖啡豆，因其味道和香氣而備受推崇。此外，它的咖啡因含量在其受歡迎程度中起著重要作用。當(dāng)人們想到咖啡時(shí)，他們通常會(huì)想到它提供能量提升的能力。然而，研究表明，咖啡會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生各種副作用。因此，建議飲用過(guò)濾咖啡。咖啡過(guò)濾器是一種咖啡沖泡設(shè)備，通常由一次性紙制成。它有助于捕獲咖啡渣并允許液體咖啡流過(guò)該設(shè)備。與未過(guò)濾的咖啡相比，過(guò)濾咖啡與死于心血管疾病、缺血性心臟病或中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)較低有關(guān)。未經(jīng)過(guò)濾的咖啡含有增加血液膽固醇的物質(zhì)。在過(guò)濾器的幫助下，我們得到過(guò)濾咖啡，減少心臟病和過(guò)早死亡的機(jī)會(huì)。

2. 茶包

幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，茶的放松、提神和改變心情的品質(zhì)已為世人所熟知。眾所周知，由植物“Camellia sinensis”的葉子制成的飲料具有鎮(zhèn)靜作用，有助于冥想和舒緩神經(jīng)，從而改善心理健康。茶一直是我們?nèi)粘Ｉ钪绣e(cuò)綜復(fù)雜的一部分，因此，為了跟上現(xiàn)代化的步伐，茶的制備方法已經(jīng)取得了一些進(jìn)步。最初用于從液體茶中分離干茶葉的設(shè)備是泡茶器，現(xiàn)在已被方便的茶包所取代。茶包是一種小的、多孔的、密封的袋子或小包，通常包含茶葉，當(dāng)浸入水中時(shí)充當(dāng)過(guò)濾器以允許茶葉進(jìn)行輸液。

3. 濾水器

隨著人口的增長(zhǎng)、工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境污染，如今純凈安全的飲用水并不容易獲得。雖然眾所周知水是一種自我凈化器，但仍有一些雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)自然過(guò)程去除。得益于這項(xiàng)技術(shù)，我們?cè)诠┧到y(tǒng)上安裝了多種類型的濾水器。濾水器通過(guò)使用精細(xì)的物理屏障、化學(xué)過(guò)程或生物過(guò)程降低水的污染來(lái)去除雜質(zhì)。過(guò)濾器根據(jù)多種目的對(duì)水進(jìn)行不同程度的凈化，例如提供農(nóng)業(yè)灌溉、可獲得的飲用水、公共和私人水族館以及池塘和游泳池的安全使用。對(duì)于家庭使用，水過(guò)濾器有多種，包括顆粒活性炭過(guò)濾器 (GAC)、深層過(guò)濾器、金屬合金過(guò)濾器、微孔陶瓷過(guò)濾器和帶有微濾和超濾膜的碳?jí)K樹脂 (CBR) 過(guò)濾器。一些過(guò)濾器使用不止一種過(guò)濾方法，即多屏障系統(tǒng)。

4.砂過(guò)濾

砂濾是一種通過(guò)砂層的“多孔”性質(zhì)對(duì)水進(jìn)行處理的過(guò)程，砂層會(huì)捕獲水中存在的顆粒。世界各地的廢水管理設(shè)施廣泛使用這項(xiàng)技術(shù)。砂濾器通常分為三種主要類型，快速（重力）砂濾器、向上流動(dòng)砂濾器和慢速砂濾器。雖然前兩個(gè)包括使用絮凝劑化學(xué)品來(lái)有效發(fā)揮作用，但慢砂過(guò)濾器可提供非常優(yōu)質(zhì)的水，去除 90% 至 >99% 的病原體（取決于菌株），無(wú)需化學(xué)助劑。但是，慢速砂濾器和快速砂濾器的主要區(qū)別在于，沙子的頂層在生物上與慢速砂濾器中的微生物物種有關(guān). 推薦并廣泛使用0.9到1.5米的過(guò)濾深度。在該過(guò)程開(kāi)始后的 10-20 天內(nèi)，會(huì)形成一個(gè)微生物層，從水中去除病原體。一段時(shí)間后，過(guò)濾器會(huì)充滿顆粒，必須進(jìn)行清潔以防止其完全堵塞。

5. HEPA 空氣過(guò)濾器

HEPA 代表高效微粒空氣。HEPA 過(guò)濾器是一種機(jī)械空氣過(guò)濾器，它通過(guò)細(xì)網(wǎng)過(guò)濾空氣，收集花粉、寵物皮屑、塵螨和煙草煙霧等危險(xiǎn)顆粒。事實(shí)上，高能紫外線系統(tǒng)或抗菌層板通常包括 HEPA 過(guò)濾系統(tǒng)，以消除粘在過(guò)濾介質(zhì)上的活細(xì)菌和病毒。一些最高效的 HEPA 系統(tǒng)具有 99.995 % 的性能等級(jí)，可確保高標(biāo)準(zhǔn)的安全性，防止空氣傳播疾病的傳播。在您的家中使用 HEPA 過(guò)濾器可以去除大多數(shù)可能使過(guò)敏惡化的空氣中的顆粒。但懸浮在空氣中的顆粒并不是唯一的。您的地毯、床上用品、窗簾以及臺(tái)面和桌面上的東西要多得多。因此，該技術(shù)也用于真空吸塵器的制造。為了有效地工作，真空吸塵器中的 HEPA 過(guò)濾器必須以這樣一種方式構(gòu)建，即它只分散從過(guò)濾器吸入機(jī)器的空氣，而不是雜質(zhì)。

6. 汽車濾清器

過(guò)濾器通過(guò)保護(hù)車輛免于過(guò)早磨損，在延長(zhǎng)車輛使用壽命方面發(fā)揮著重要作用。汽車過(guò)濾器通常由纖維網(wǎng)狀材料組成，可防止顆粒物進(jìn)入車輛并造成任何損壞。大多數(shù)車輛主要配備四種濾清器：空氣濾清器、燃油濾清器、駕駛室濾清器和機(jī)油濾清器。了解它們可能會(huì)變得很復(fù)雜，但重要的是要知道每個(gè)人都做了什么來(lái)保持車輛處于最佳狀態(tài)。

• 空氣過(guò)濾器： 就像人類需要氧氣來(lái)呼吸一樣，汽車在燃燒過(guò)程中也需要氧氣。空氣濾清器可防止任何昆蟲、灰塵顆粒、沙子或碎屑進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，并確保空氣和燃料的良好混合，從而提高車輛的性能。汽車空氣濾清器有不同形狀的面板，例如圓形或圓柱形。

• 駕駛室過(guò)濾器： 駕駛室空氣過(guò)濾器旨在過(guò)濾進(jìn)入車輛駕駛室的空氣。打開(kāi)車內(nèi)空氣時(shí)，空氣在進(jìn)入車輛之前通過(guò)過(guò)濾器。未能更換車輛的駕駛室空氣過(guò)濾器可能會(huì)導(dǎo)致 HVAC 效率降低，從而導(dǎo)致車內(nèi)空氣污染。

• 燃料過(guò)濾器：當(dāng)燃料從煉油廠出來(lái)時(shí)，它是干凈的。然而，在它到達(dá)汽車之前，它會(huì)進(jìn)入卡車和加油站的油箱，在那里可能會(huì)受到污染。燃油濾清器可防止發(fā)動(dòng)機(jī)污垢、污垢和水進(jìn)入。燃油濾清器是位于燃油管路中的濾芯。在墨盒內(nèi)部，有一個(gè)濾網(wǎng)可以在燃油進(jìn)入噴油器之前捕獲燃油中的污垢、鐵銹和其他碎屑。

• 機(jī)油濾清器： 另一種常見(jiàn)的汽車濾清器是機(jī)油濾清器。機(jī)油濾清器用于去除發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油中的污染物。當(dāng)機(jī)油從滴油盤流向發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，它會(huì)通過(guò)過(guò)濾器，去除碎屑。當(dāng)您將車輛送去維修時(shí)，大多數(shù)機(jī)械師和汽車商店都會(huì)在您的車輛更換發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油時(shí)更換機(jī)油濾清器。

然而，隨著時(shí)間的推移，過(guò)濾器可能會(huì)限制空氣或液體的流動(dòng)。由于顆粒物在過(guò)濾器上積聚，過(guò)濾器可能會(huì)造成堵塞，從而影響車輛的性能。

7. 帶式過(guò)濾器

帶式過(guò)濾機(jī)，有時(shí)稱為帶式壓濾機(jī)或帶式壓濾機(jī)，是一種工業(yè)機(jī)器，用于固/液分離過(guò)程，特別是化學(xué)工業(yè)、采礦和水處理中的污泥脫水。過(guò)濾過(guò)程主要是通過(guò)將一對(duì)濾布和濾帶穿過(guò)輥系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。污泥或漿料被系統(tǒng)作為進(jìn)料，分為濾液和固體濾餅。濾布由合成材料制成，例如聚丙烯或聚酯，帶有單絲或復(fù)絲紗線，并具有復(fù)雜的編織和層數(shù)。帶式過(guò)濾器也用于蘋果醋的制造和釀酒。

8. 透析 

健康的腎臟可以清潔您的血液并以尿液的形式去除多余的液體。它們還制造保持身體健康的物質(zhì)。當(dāng)您的腎臟由于某些不幸的醫(yī)療狀況而不再工作時(shí)，透析是一種替代其中一些功能的過(guò)程。透析的工作原理是溶質(zhì)擴(kuò)散和流體通過(guò)半透膜超濾。半透膜是一層薄薄的材料，其中包含各種大小的孔或孔。較小的溶質(zhì)和液體可以通過(guò)膜，但它會(huì)阻止較大物質(zhì)（例如紅細(xì)胞和大蛋白質(zhì)）的通過(guò)。血管將您的血液從您的身體輸送到透析器。像腎臟一樣，過(guò)濾器從血液中去除廢物。過(guò)濾后的血液然后通過(guò)另一根導(dǎo)管返回患者體內(nèi)。

9. RO 過(guò)濾器

如果您住在市區(qū)，您可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)用于水凈化過(guò)程的 RO 設(shè)備。反滲透過(guò)濾系統(tǒng)的工作原理是將水壓過(guò)半透膜，以消除肉眼可能看不到的雜質(zhì)。水通過(guò) RO 凈化器中的過(guò)濾器組合，例如沉淀物、碳過(guò)濾器、RO 膜、UV 燈、UF 膜和后置碳過(guò)濾器。所有這些過(guò)濾器都具有有助于去除特定種類雜質(zhì)的特定特性。反滲透膜具有阻止污染物但允許水分子流過(guò)的小孔。在滲透過(guò)程中，來(lái)自濃度較低（即不含雜質(zhì)）的水通過(guò)半透膜流向濃度較高（即含雜質(zhì)）的水。然而，在反滲透中，這種流動(dòng)通過(guò)施加外部壓力而逆轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)在反滲透過(guò)程中對(duì)一定體積的鹽水施加壓力時(shí)，鹽會(huì)被留下，只有干凈的水流過(guò)。膜通常是一種合成塑料材料，可以阻止鈉、氯，甚至更大的分子，如尿素、細(xì)菌和病毒。反滲透飲用水系統(tǒng)還有助于去除鉛、砷、銅、鉻、硒、氟化物等。

10. 水族館過(guò)濾器

養(yǎng)一只水生寵物是一項(xiàng)相當(dāng)麻煩的責(zé)任。為了保持它們的棲息地清潔，魚缸過(guò)濾器安裝在它們的水箱或水族箱中。水族箱過(guò)濾器是淡水和海洋水族箱的重要組成部分。一般來(lái)說(shuō)，水族箱中的水生動(dòng)物會(huì)通過(guò)排泄物和呼吸作用產(chǎn)生廢物。另一個(gè)廢物來(lái)源是未食用的食物或植物。這些廢物收集在水箱中并污染水。隨著污染程度的增加，水族箱的健康風(fēng)險(xiǎn)增加，去除污染變得至關(guān)重要。水族箱水的過(guò)濾由機(jī)械過(guò)濾、生物過(guò)濾和化學(xué)過(guò)濾三種工藝組成。

• 機(jī)械過(guò)濾： 機(jī)械過(guò)濾，也稱為物理過(guò)濾或顆粒過(guò)濾，是通過(guò)將水推過(guò)某種形式的過(guò)濾介質(zhì)來(lái)提供的，該過(guò)濾介質(zhì)充當(dāng)過(guò)濾器。某些雜質(zhì)從水柱中物理去除。這是通過(guò)海綿或泡沫、非常細(xì)的網(wǎng)眼或網(wǎng)（在某些過(guò)濾器設(shè)計(jì)中通常稱為“襪子”）、水箱中的礫石（使用礫石過(guò)濾器時(shí)）或其他類似方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的. 水在其中循環(huán)，大的雜質(zhì)被截留。然后，您可以通過(guò)更換或清潔過(guò)濾介質(zhì)來(lái)去除它們，否則它們可能會(huì)分解并必須以其他方式去除。

• 生物過(guò)濾： 生物過(guò)濾是指有益細(xì)菌分解氨和亞硝酸鹽并將其轉(zhuǎn)化為危害較小的硝酸鹽化合物的機(jī)制。為了使有益細(xì)菌存活，需要富含氧氣的水，以及可以附著細(xì)菌的表面，例如巖石或沙子。所有的水族箱都應(yīng)該有一些生物過(guò)濾裝置，而且魚的數(shù)量非常有限，僅此一項(xiàng)就足以維持水族箱。

• 化學(xué)過(guò)濾： 化學(xué)過(guò)濾由從水中提取毒素的碳或化學(xué)樹脂提供。活性過(guò)濾碳從水中去除化學(xué)物質(zhì)，直到碳飽和。但是，您的過(guò)濾系統(tǒng)中的任何活性過(guò)濾碳都必須經(jīng)常更換。

11. 布氏漏斗

如果您有機(jī)會(huì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作，您可能會(huì)遇到這種被稱為 Büchner 漏斗的圓柱形實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。是實(shí)驗(yàn)室最常用的真空過(guò)濾設(shè)備。傳統(tǒng)上，Büchner 漏斗由瓷器制成，但玻璃和塑料漏斗也可以在實(shí)驗(yàn)室中找到。漏斗的頂部是一個(gè)圓柱體，帶有一個(gè)燒結(jié)玻璃盤/穿孔板，將其與漏斗隔開(kāi)。Büchner 漏斗中的過(guò)濾過(guò)程與 Hirsch 漏斗或帶有濾紙的簡(jiǎn)單漏斗非常相似。然而，使用 Büchner 漏斗的主要優(yōu)點(diǎn)是它比簡(jiǎn)單地讓液體通過(guò)重力通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)排出要快得多（幾個(gè)數(shù)量級(jí)）。與此相結(jié)合，真空抽吸使?jié)竦闹亟Y(jié)晶化合物徹底干燥。然而，在使用真空時(shí)需要非常小心，因?yàn)樗矔?huì)吸取不需要的液體。它主要用于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，以幫助收集重結(jié)晶化合物。這種漏斗還有一個(gè)更高級(jí)的版本，稱為 Nutsche 過(guò)濾器，主要用于工業(yè)，可以在真空或壓力下工作。