La filtration est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange qui possède une phase liquide et une phase solide au travers d'un milieu poreux.
L'utilisation d'un filtre permet de retenir les particules du mélange hétérogène qui sont plus grosses que les trous du filtre (porosité). Le liquide ayant subi la filtration se nomme filtrat, et ce que le filtre retient se nomme un résidu (aussi communément appelé "Gâteau" ou rétentat).
Il existe deux principales techniques de filtration :
- La filtration frontale, la plus connue, consiste à faire passer le fluide à filtrer perpendiculairement à la surface du filtre. C'est la technique employée par exemple pour les filtres à café. Les particules étant retenues par le filtre, cette technique est limitée par l'accumulation des particules à sa surface, qui finissent peu à peu par le boucher.
- La filtration tangentielle, au contraire, consiste à faire passer le fluide tangentiellement à la surface du filtre. C'est la pression du fluide qui permet à celui-ci de traverser le filtre. Les particules, dans ce cas, restent dans le flux de circulation tangentiel, et le bouchage s'effectue ainsi beaucoup moins vite. Cependant, cette technique est réservée à la filtration des très petites particules, d'une taille allant du nanomètre jusqu'au micromètre.
Il existe de plus, au sein de ces deux principales techniques,, deux types de filtration :
- la filtration en surface retient les particules à la surface du filtre formant un résidu de plus en plus important au cours du temps
- la filtration en profondeur dans laquelle les particules sont retenues à l'intérieur du filtre et ne forme donc pas de gâteau en surface(filtre à sable dans le traitetement de l'eau par exemple).
On peut aussi nommer différemment l'opération de filtration suivant la taille des pores du filtre. Ainsi on peut parler de microfiltration et même d'ultrafiltration. Les opérations d'ultrafiltration sont très communes dans le domaine de la purification des protéines par exemple.
La filtration est une technique très utilisée que ce soit dans le domaine de l'agro-alimentaire ou de la pharmacie.