Fritte (Filter)

Aufbau und Funktionsweise

Eine Fritte, auch Filternutsche genannt, ist ein Filter aus Glas oder Keramik. Sie dient dazu, selbst sehr feine Partikel aus Flüssigkeiten oder Gasströmen abzutrennen. Das Filtermaterial ist porös: Der herauszufilternde Stoff bleibt ähnlich wie bei einem sehr feinen Sieb in den Poren hängen.

Eine Fritte besteht aus einem Trichter mit einem eingearbeiteten Filter. Dieser Filter wird aus porösem Glas mit unterschiedlichen Porenöffnungen hergestellt. Dazu wird Glaspulver unterhalb seines Schmelzpunkts zusammengebacken, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Abschrecken in Wasser.

Porenweiten und Einsatzgebiete

Die Verwendung einer Fritte richtet sich nach ihrer Porengröße. Die ISO-Norm 4793-80 „Laboratory sintered (fritted) filters — Porosity grading, classification and designation“ unterscheidet sieben Porenweiten:

• P 500, alternativ POR 00 oder G 00: Nennweite 250–500 µm; zur Filtration grober Niederschläge und zur Gasverteilung in Flüssigkeiten bei geringem Gasdruck.

• P 250, alternativ POR 0 oder G 0: Nennweite 160–250 µm; ebenfalls zur Filtration grober Niederschläge und zur Gasverteilung bei geringem Gasdruck.

• P 160, alternativ POR 1 oder G 1: Nennweite 100–160 µm; zur Grobfiltration und zur Gasverteilung mit höherem Druck.

• P 100, alternativ POR 2 oder G 2: Nennweite 40–100 µm; zur präparativen Feinfiltration, zum präparativen Arbeiten mit kristallinen Niederschlägen und zur Diffusion von Gasen in Flüssigkeiten.

• P 40, alternativ POR 3 oder G 3: Nennweite 16–40 µm; zur analytischen Filtration, zum analytischen Arbeiten mit mittelfeinen Niederschlägen, zum präparativen Arbeiten mit feinen Niederschlägen und zur Diffusion von Gasen in Flüssigkeiten.

• P 16, alternativ POR 4 oder G 4: Nennweite 10–16 µm; zur analytischen Feinfiltration, zum analytischen und präparativen Arbeiten mit sehr feinen Niederschlägen, zur sehr feinen Gasverteilung unter Druck sowie als Sperrventil für Quecksilber.

• P 1,6, alternativ POR 5 oder G 5: Nennweite 1–1,6 µm; zur Feinstfiltration, als bakteriologischer Filter, zur Filtration größerer Mikroorganismen und zur extrem feinen Gasverteilung unter hohem Druck.

Daneben beschreibt der US-amerikanische Standard ASTM E128-99 „Maximum Pore Diameter and Permeability of Rigid Porous Filters for Laboratory Use“ ein Testverfahren zur Bestimmung der Porengrößen von Filterfritten.

Reinigung

Feine Partikel können die Poren einer Fritte blockieren. Auch Verfärbungen oder eine verringerte Durchlässigkeit machen eine Reinigung erforderlich. Häufig werden starke Oxidationsmittel eingesetzt, um solche Verunreinigungen zu entfernen.

Speziell verwendet wird frisch zubereitete Carosche Säure aus Schwefelsäure und handelsüblichem Wasserstoffperoxid. Dabei müssen ihre hohe Reaktionsfähigkeit gegenüber organischen Stoffen und die unter Umständen explosionsartige Zersetzung in Gegenwart geeigneter Katalysatoren berücksichtigt werden. Geeignete Fritten können alternativ in vielen Fällen ausgeglüht werden.

Einlassfilter an Schläuchen

Einlassfritten sind ähnliche poröse Körper, die am Ende eines Schlauchs angebracht werden. Über den Schlauch wird Flüssigkeit aus einem Vorratsgefäß angesaugt, beispielsweise bei der Chromatographie.

Sie sind häufig zylindrisch, wobei ihre Höhe größer als ihr Durchmesser ist. An der Oberseite befindet sich ein Verbindungsstück für den Schlauch. Im Unterschied zu gewöhnlichen Filterfritten bestehen Einlassfritten häufig aus Metall.