Vakuumfiltration ist eine Trennmethode, die verwendet wird, um einen Feststoff aus einer Flüssigkeit zu entfernen. Im Allgemeinen wird der Feststoff in einer Lösung gelöst. Die Lösung kann ungesättigt, gesättigt oder übersättigt sein – der Unterschied liegt in der Konzentration des Feststoffs in der Flüssigkeit. Ein Filter wird verwendet, um den Feststoff von der Flüssigkeit zu trennen, und eine Vakuumpumpe wird verwendet, um die Flüssigkeit durch den Filter zu drücken.
In den meisten Fällen wird Vakuumfiltration verwendet, um umkristallisierte Feststoffe zu sammeln. Dies sind Partikel, die in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel gelöst und dann durch Erhitzen gewonnen oder umkristallisiert wurden. Die Flüssigkeit wird dabei verdampft.
Nachdem der größte Teil der Flüssigkeit verdampft ist, wird der Inhalt des Bechers oder Kolbens auf ein Filterpapier aufgetragen, das in einen Büchner-Trichter gegeben wird. Der Trichter ist an einem Filterkolben befestigt, der eine seitliche Öffnung hat, durch die Luft mit einem an einem Vakuum angeschlossenen Gummischlauch abgesaugt wird.
Der Gummischlauch wird zuerst an der Vakuumquelle befestigt und getestet. Wird am anderen Ende des Rohres abgesaugt, wird es am Seitenarm der Filterflasche befestigt. Nach der Befestigung sollte die Oberseite des Filterkolbens saugfähig sein.
Beim Aufgießen der Probe auf das Filterpapier zieht das Vakuum das Lösungsmittel durch das Papier und lagert es in der Filterflasche ab. Das Vakuum entfernt so viel Lösungsmittel wie möglich aus den festen Kristallen. Der verbleibende Feststoff auf dem Filterpapier wird dann gesammelt und gewogen.
Vakuumfiltration wird auch verwendet, um Feststoffe aus flüssigen Lösungen zu trennen. Ungesättigte Lösungen sind Lösungen, die mehr Feststoffe lösen können. Es ist im Allgemeinen klar und enthält keine Schwebstoffe. Gesättigte Lösungen können keine zusätzlichen Feststoffe lösen, sind aber im Allgemeinen auch klar. Übersättigte Lösungen sind im Allgemeinen nicht klar und weisen suspendierte oder sinkende Partikel auf.
Lösungen mit suspendierten Partikeln können durch Vakuumfiltration abgetrennt werden. Lösungen, in denen der Feststoff gelöst ist, wie beispielsweise ungesättigte Lösungen, erfordern im Allgemeinen eine Art chemischer Behandlung oder Erhitzen, bevor die Vakuumfiltration wirksam sein kann. Im Allgemeinen können gesättigte Lösungen nicht durch Vakuumfiltration abgetrennt werden, jedoch können einige Partikel gesammelt werden, wenn das Filterpapier eine ausreichende Porengröße hat.
Die durch Vakuumfiltration gesammelte Feststoffmenge hängt im Allgemeinen von der Porengröße des Filterpapiers ab. Eine kleinere Porengröße ergibt mehr Material, während eine größere Porengröße weniger Material ergibt. Im Allgemeinen beträgt die Porengröße eines Filterpapiers weniger als einen Mikrometer im Durchmesser.