filtraggio

filtraggio

filtràggio [Der. dell'ingl. filtrage, a sua volta dal fr. filtrage, che è da filtre (→ filtro)] [LSF] L'atto e l'effetto del passaggio di un fluido (liquido o aeriforme) attraverso un setto poroso (filtro) capace di trattenere particelle solide in sospensione e dal quale il fluido esce pulito (filtrato); il materiale solido trattenuto dal filtro forma su questo uno strato, detto panello; per estensione da questo signif. concreto (f. materiale), l'atto e l'effetto del passaggio attraverso un filtro (←) di un suono (f. acustico), di un fascio di luce (f. ottico) o di una corrente elettrica (f. elettrico) o, generic., di un segnale (f. di segnali). È attualmente termine più usato del più proprio filtrazione (ant. anche filtratura). ◆ [OTT] F. coerente, parzialmente coerente, incoerente: v. filtri ottici: II 586 d. ◆ [PRB] F. lineare: v. filtraggio probabilistico: II 578 d. ◆ [PRB] F. probabilistico: teoria statistica che permette, quando un segnale stocastico sia affetto da un disturbo anch'esso stocastico, di separare il segnale dal disturbo: v. filtraggio probabilistico. ◆ [OTT] F. spaziale: nell'elaborazione di immagini, tecnica per esaltare o attenuare determinati particolari di un'immagine (fotografica, microscopica, telescopica, televisiva, ecc.); schematicamente, consiste nel produrre una figura di diffrazione del-l'immagine in modo da esaltare certe periodicità spaziali: v. ottica di Fourier: IV 382 b. ◆ [PRB] Modelli per il f.: v. filtraggio probabilistico: II 578 b. ◆ [PRB] Problema del f.: v. processi di punto: IV 604 b. ◆ [FTC] [MCF] Teoria del f. materiale: il passaggio del liquido da trattare attraverso un filtro avviene sotto l'azione di un salto di pressione, in quanto per l'attraversamento occorre vincere una certa resistenza dovuta essenzialmente al panello di materiale solido trattenuto dal corpo filtrante (che di per sé presenta, invece, una resistenza generalm. assai meno rilevante). Il panello può essere assimilato a un labirinto formato da innumerevoli canalicoli, in ciascuno dei quali il flusso è laminare per effetto del basso valore della velocità e del piccolissimo diametro; con riferimento a un canalicolo di diametro D e di lunghezza l (maggiore dello spessore L che compete al panello), la perdita di carico ΔP è data, pertanto, dalla legge di Poiseuille: ΔP=32 μlu/(gD2), essendo μ la viscosità assoluta del fluido, u la velocità dentro al canalicolo considerato (velocità di f.), g l'accelerazione di gravità. Conoscendo il numero di canalicoli a unità di superficie del corpo filtrante e il valore medio di D, ed esprimendo il percorso medio l in funzione della portata dV/dt (dove V è il volume di fluido che ha attraversato il filtro al tempo t contato a partire dall'inizio del f.), dalla precedente discende la relazione dV/dt=KΔPA/(μL), essendo A l'area della superficie del filtro, K un opportuno fattore e L=cV/[A(1-ε)], con ε porosità del panello e c concentrazione del materiale solido sospeso (espressa come volume di solido riferito al corrispondente volume di filtrato); si ha così l'e-quazione generale del f.: dV/dt=K(1-ε)ΔPA2/(cμV). Quando la resistenza del corpo filtrante non è trascurabile rispetto a quella del panello, si aumenta lo spessore del panello di un addendo ΔL che rappresenta lo spessore di panello fittizio equivalen-te al corpo filtrante oppure al posto di V si pone (V+ΔV), dove ΔV è la quantità di filtrato corrispondente al panello fittizio. Lo studio del fenomeno, relativ. semplice nel caso di particelle solide costituite da materiale incomprimibile, le quali si assestano rapidamente e definitivamente sul corpo filtrante, è invece complesso se il materiale è comprimibile, perché in tal caso numero e caratteristiche dei canalicoli attraverso il panello variano continuamente con il procedere del f. stesso e anche K ed ε sono allora funzioni del tempo. Comunque, per facilitare il f., è opportuno, come risulta dall'equazione del f., aumentare la superficie filtrante e il salto di pressione, e ridurre la viscosità del liquido da trattare (questa ultima esigenza, se possibile e conveniente, può essere soddisfatta riscaldando il liquido). Relativ. ad aspetti propr. tecnici, ci limitiamo a ricordare che il f. può avvenire in due modi: mantenendo costante la portata (occorre allora aumentare progressivamente la pressione con cui la sospensione viene inviata nel filtro) oppure mantenendo costante la pressione (in tal caso la portata va diminuendo con il procedere dell'operazione). Il f. propriamente detto, cioè la separazione e la deposizione della parte solida sul filtro, è in genere seguito dal lavaggio del panello e dal distacco di questo dal filtro. Di solito il corpo filtrante è costituito da tela, carta, cartone, materiale ceramico, letto di sabbia, ecc. Nei casi in cui il panello risultasse poco permeabile, s'aggiungono alla sospensione materiali inerti in polvere (silice, farina fossile, ecc.) che assicurino un minimo di porosità.