ろ紙とロートの使い方

質問

水溶液(塩化アンモニウムと塩化銅)の微小なちりを取るために、ろ過を
しようと思うのですが、化学実験は殆ど素人なので、ろ紙の使い方から
して、ちょっと困っております。

よく、入門書を見ると、ろ紙の大きさは、ロートよりも十分小さいもの
を使って、最初に、水等で、ぴたっとロートに貼り付けてから、ろ過を
始める、と書いてあります。
素人目には、ロートより、大きめなろ紙を使った方が、ろ紙とロートの
隙間から、ゴミが入り込まないので良いと思うのですが、どうして、小さな
ろ紙を使うように指示されているのでしょうか？

豆を挽いてコーヒーを入れるときでも、ろ紙の大きさは、大抵、
ドリッパーより、一回り大きなものを使います(私だけかな？)。
どうして、化学実験の際のろ紙は小さいものを使うのでしょうか？
よろしくお願いいたします。

回答No.4

rei00 · ベストアンサー

rei00 です。お礼拝見しましたが，チョット補足致します。

> 私の目的(殆ど塩化銅と塩化アンモニウムは解けていて、
> 微小なチリを除去したいだけ)では、ひだつきを使った方が
> 良いような気がしてきました。
　すみません。余談で混乱させたかも知れませんね。spinflip さんの目的であれば，ひだ付きではダメだと思います。

　ひだ付きろ紙が使えるのは有機溶媒を濾過する時だけです。これは，有機溶媒の濾過速度が速いため可能なことであって，瀘加速度の遅い水溶液にひだ付きろ紙は使えません。と言うか，使うべきじゃありません。

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以下は有機溶媒の濾過の話であって，水の場合ではありません。ご注意を。

　上では，「瀘加速度が遅くなるので，水溶液の濾過にはひだ付きろ紙は使えない」と書きました。通常のろ紙で濾過速度が速いのであれば，何故有機溶媒にもそれを使わないのでしょうか。ひだ付きろ紙を折るのは面倒ですよね。

　それは，ひだ付きろ紙の方が表面積が大きくなり，瀘加速度が早くなるからです。有機溶媒の場合，粘度が低いため元々瀘加速度が早いので，ロ－トとの間に隙間ができるデメリットを表面積の増加のメリットが上回るために，ひだ付きろ紙の方が濾過が早くなります。

お礼

早とちりで(というか私の無理解)お手数をおかけしました。
>>有機溶媒
ちょっと、とんちんかんな誤解をしていました。
アセトンとかアルコール系の溶液ですね。
すみませんでした。

確かに、塩化アンモニウムと塩化銅の水溶液は、「ものすごく」
ろ過速度が遅く、はっきり言って、気が狂いそうです。それで
大きなろ紙の方がいいのかなあ、と思ったのですが、、、、、。
大きなロートとろ紙を買った方が良いみたいですね。

回答No.5

rei00

rei00 です。しつこい様ですが追加です，

> 確かに、塩化アンモニウムと塩化銅の水溶液は、「ものすごく」
> ろ過速度が遅く、はっきり言って、気が狂いそうです。

　念のためですが，ロ－トと受器の間に紙などを挟んで隙間を作ってみて下さい。

　時々ロ－トが受器にピッタリ合った場合に，受器中の空気の逃げ場が無くなって濾過が極端に遅くなる事があります。その場合は，上記のようにして空気の逃げ場を作ってやればスピ－ドアップがはかれます。

お礼

ありがとうございます。
ちょっと、情けない思い込みをしていました。
水溶液だと思っていたら、エタノールの飽和溶液でした。
(ごめんなさい。どうか、あきれかえらないで下さい。)
ということは、ひだつきを使って良いわけですね。

それから、受器はビーカですので、空気の逃げ場についてはOKです。

回答No.3

rei00

> ロートよりも大きいものを使った方が、液のこぼれも無いですし、
　ロートより大きな濾紙を使ったとして，溶液はどこまで入れますか？たとえ濾紙が大きくても，溶液はロートの在る範囲しか入れられません（それ以上入れるとこぼれます）。ですので，ロートより大きい濾紙を使ってもあまりメリットはありません。逆に，学生などでは溶液を入れ過ぎてこぼす事があり，デメリットの方が大きいです。

> 隙間からの染み込みも無いので合理的な気がするのです。
　隙間からの染み込みであれば，ろ過はされた状態ですのであっても構いません。もちろん，隙間からの抜けは困りますので，濾紙をロートに密着させる必要があります。そのためには，ロートより少し小さめの方が上手くいきます。

　ちなみに，有機溶媒のろ過をする際には「ひだ付き濾紙」を使用しますが，この時にはロートよりも少し大きいものを使用します。これは，ひだを付ける事で濾紙が丈夫になるため，ロートよりも少しぐらい多く溶液を入れてもこぼれないのと，有機溶媒のろ過は水溶液と異なり濾紙を密着させる必要がない（速度が速いため）からです。

お礼

ありがとうございます。
わかりました。濡れたろ紙は案外柔らかいので注意、
という点が、小さめのろ紙を使うエッセンスなのですね。

>>これは，ひだを付ける事で濾紙が丈夫になるため
絶対に密着＋小さいろ紙が必要というわけではない
こともわかりました。私の目的(殆ど塩化銅と塩化アンモニウムは
解けていて、微小なチリを除去したいだけ)では、ひだつきを
使った方が良いような気がしてきました。

これからもよろしくお願いいたします。

回答No.2

Pesuko

確かに小学校で小さなろ紙を使うように習いました。
めちゃくちゃ素人考えで、ロートの外にろ紙が出ていたら毛細管現象が発生したら液が外に漏れるように思うのですが。

回答No.1

anisol

こんにちは。

あらためて「なぜ」と聞かれると困ってしまいますが。濾紙のふちを、漏斗の内壁にぴったりくっつけるためと、濾紙のふちから液がこぼれないようにするためでしょうか。また、濾紙を60度より鈍角に折ったときはこのほうが安定します。

ただ、「十分小さいもの」というほど小さい必要はなく、確か漏斗の大きさの八分目ぐらいを目安にするという記述をどこかで読んだことがあります（漏斗の角度は60度なので、例えば直径90mmの漏斗を使うときは直径150mmの濾紙を使うなど）。

濾紙のふちをぴったりくっつける理由は、気密にすることにより、漏斗の足の部分にできた液柱の吸引力によって濾過を迅速にするためらしいですが、よくわかりません。

沈殿がたくさん入った母液を濾過するとき、濾過の遅さはいらいらさせるもので、濾過を迅速にするためのこのような工夫はいろいろ実験書には書いてあります。例えば、二重になった濾紙の折り目の角を破くとか（より密着する）、濾紙を折るとき少しずらして折って角度を60度より鈍角にするとかですが（濾紙のふちはより密着するし、濾紙の下のほうは漏斗に密着しないのでろ液が流れやすくなる）、個人的にはあまり差はないような気も……（他の方はどうでしょうか？）

お礼

ありがとうございます。
>>濾紙のふちをぴったりくっつける理由
わかりました。ただ、
一番お聞きしたかったのは、
>>十分小さいものというほど小さい必要はなく、確か漏斗の大きさの八分目
のところなのです。私の素人考えですと、八分目ではなく、ロートよりも
大きいものを使った方が、液のこぼれも無いですし、隙間からの染み込み
も無いので合理的な気がするのです。なぜ、ロートよりも、たとえ少しでも
小さなろ紙を使うのでしょうか？？？