“ 减压，能降低大部分物质的熔沸点，通过减压，可以在加热蒸发、蒸馏、过滤的时候减少物质的分解和损失。减压的方法很多，也是实验室常用的方法之一。这里讲的是减压过滤。”

图1 减压过滤装置图（图源：.baidu.com）

—、减压过滤的原理

减压过滤（也称为抽滤或真空过滤）利用压力差来加速过滤过程。主要是利用真空泵或水流抽气泵带走一侧的空气，造成过滤系统的负压（低于大气压），在过滤介质（通常是滤纸，有时候会因为过滤物质的腐蚀性，采用石英砂漏斗）两侧形成压力差，推动液体快速通过滤纸，而固体颗粒则被截留在漏斗中。

图2 减压过滤装置图（图源：.baidu.com）

建立压力差：

减压过滤装置（如图2）通常由布氏漏斗（3）、抽滤瓶（2，也叫吸滤瓶）、橡胶塞、安全瓶（4）和真空源（1，水泵或真空泵）组成。

布氏漏斗（底部带许多小孔的瓷漏斗）通过带有孔洞的橡胶塞紧密安装在抽滤瓶口上。漏斗内铺放一张大小合适的滤纸（刚好覆盖住小孔区域），并用少量溶剂润湿使其紧贴漏斗底部。工作时塞入吸滤瓶中的橡胶塞不能超过自身的三分之二，避免因负压嵌入吸滤瓶颈。

抽滤瓶的侧管通过耐压橡胶管连接到安全瓶（用于防止抽滤过程中因为减压造成水流抽气泵的水进入抽滤瓶）上，安全瓶的另一端再连接到真空源（如水流抽气泵或真空泵）。

当启动真空源（如打开水龙头让水流抽气泵工作）时，它会不断地将抽滤瓶和安全瓶中的空气抽出，导致抽滤瓶内部（以及布氏漏斗下方）的气压显著降低（形成负压或真空）。而布氏漏斗上方（待过滤混合物所在处）仍然是大气压。

推动力 - 压力差驱动过滤：   

在滤纸的上方（即待过滤物质的液面处）是大气压，在滤纸的下方（抽滤瓶内）是较低的压强。两者的压力差 ΔP 成为液体通过滤纸的强大推动力。相比于仅靠重力作用的常压过滤，这个推动力要大得多。

过滤过程：  

将需要过滤的固液混合物倒入布氏漏斗中的滤纸上。

在强大的压力差推动下，液体（滤液）被迅速抽吸通过滤纸上的微孔，流入下方的抽滤瓶中。

固体颗粒由于粒径大于滤纸孔径，被截留在滤纸表面，形成滤饼。（如果颗粒太细，也会因为压力差填在滤纸细密的孔里，阻止继续过滤，胶状的固体也会直接过滤入吸滤瓶，均不适合用抽滤）。

收集与分离：      

滤液被收集在抽滤瓶中。

固体（滤饼）留在滤纸上。过滤结束后，通常需要先断开真空源与抽滤瓶的连接（或先打开安全瓶上的活塞通大气），然后再关闭真空源，最后取出固体。这一步是为了防止真空消失时，外部空气将安全瓶中的液体倒吸回抽滤瓶，污染滤液。当滤液过满时，还会吸回漏斗污染固体（一般很难发生）。

减压过滤的优点：

速度快：显著高于仅靠重力的常压过滤，特别适合过滤大量溶液或颗粒适中的混合物。

效率高：能更有效地抽干滤饼，得到更干燥的固体。

适用于热溶液：由于速度快，可以过滤热的饱和溶液以避免过滤过程中晶体析出（弱温度过高，担心抽滤瓶内外温差大而破裂，一般建议用热水预热抽滤瓶）。

二、实战练习

【例】利用氯碱工业中的固体废物盐泥(主要成分为Mg(OH)₂、CaCO₃、BaSO₄，还含有少量NaCl、Al(OH)₃、Fe(OH)₃、Mn(OH)₂等)与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，既处理了三废，又有经济效益。其工艺流程如图1所示：

已知：

I)部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。

II)两种盐的溶解度随温度的变化(单位为g/100 g 水)如图2所示。

本工艺流程多次用到抽滤操作，优点是         。

抽滤①所得滤渣A的成分为          ；

抽滤②所得滤渣B的成分为          ；

抽滤③所得滤液D中主要阳离子的检验方法是      。

【答案与解析】

本工艺流程多次用到抽滤操作，优点是过滤速度快、；滤渣更干燥。

抽滤①所得滤渣A的成分为BaSO₄和CaSO₄；

抽滤②所得滤渣B的成分为MnO₂、Fe(OH)₃和Al(OH)₃；

抽滤③所得滤液D中主要阳离子的检验方法是焰色反应。