Forskjellen mellom filtrering og sentrifugering
Share
Nøkkelforskjell - Filtrering mot sentrifugering
Før vi går videre til en grundig analyse av forskjellen mellom filtrering og sentrifugering, la de to separasjonsteknikkene først se hva en separasjonsteknikk er. I biologisk vitenskap og ingeniørfag brukes en separasjonsteknikk til å isolere den ønskede bestanddelen fra en blanding. Dette er et masseoverføringsfenomen som omdanner en blanding av bestanddeler til to eller flere forskjellige fraksjoner. Separasjon av blandinger avhenger av forskjeller i kjemiske egenskaper eller fysiske egenskaper som masse, tetthet, størrelse, form eller kjemisk affinitet blant bestanddelene i en blanding. Separasjonsteknikker kategoriseres ofte i henhold til de spesifikke forskjellene de bruker for å oppnå separasjon. Filtrering og sentrifugering er de vanlige separasjonsteknikkene som kun er basert på den fysiske bevegelsen av ønskede partikler. De nøkkelforskjell mellom filtrering og sentrifugering er i utnyttet kraft og metode. Filtrering bruker ofte en siktteknikk for å spenne / fjerne forurensninger eller uønskede materialer ved hjelp av tyngdekraften. Dette kan oppnås gjennom fysiske barrierer som media, membraner eller strainers. Sentrifugering utnytter sentrifugalkraften for å separere de ønskede forbindelser og partikler basert på molekylvekten. Sentrifugemaskinen brukes til denne separasjonen. De tettere forbindelsene overføres til utsiden av sentrifugen og kan fjernes derfra. I denne artikkelen, la oss utdype forskjellene mellom filtrering og sentrifugering.
Hva er filtrering?
Filtrering brukes til å skille ønskede partikler eller bestanddeler i en blanding eller suspensjon. Avhengig av søknaden kan enten en eller flere interesserte komponenter isoleres ved bruk av filtreringsteknikk. Det er en fysisk separasjonsmetode og det er svært viktig innen kjemi, matvitenskap og ingeniørarbeid for å skille material av forskjellig kjemisk sammensetning eller å rense forbindelser. Under filtrering skjer separasjon ved et enkelt eller flere perforerte lag / s. Ved filtrering beholdes partikler som er for store til å passere gjennom hullene i det perforerte lag. Derefter kan store partikler danne et rest- eller kakelag på toppen av filteret og kan også blokkere filternettverket, slik at fluidfasen ikke krysser filteret.
Figur 1: Illustrasjon av enkel filtrering.
Hva er sentrifugering?
Sentrifugering er en prosess som a sentrifugeringsmaskin brukes til å separere ønskede bestanddeler av en kompleks flytende blanding / slurry. Som et resultat av sentrifugering blir bunnfallet raskere og fullstendig samlet på bunnen av sentrifugerøret. Den gjenværende væsken er kjent som supernatantvæsken. Denne supernatanten overføres enten raskt fra røret uten å forstyrre utfellingen, eller fjernes ved bruk av en Pasteur pipette. Partiklene som utfeller i sentrifugering avhenger av sentrifugalakselerasjon, partiklernes størrelse og form, volumpartiet av faste stoffer som er til stede, tetthetsforskjellen mellom partikkelen og væsken og viskositeten.
Figur 2: Illustrasjon av sentrifugeringsprosess
Hva er forskjellen mellom filtrering og sentrifugering?
Definisjon av filtrering og sentrifugering
filtrering: Handlingen eller prosessen med å fjerne noe uønsket fra en væske.
sentrifugering: prosessen med å separere lettere deler av en oppløsning eller en blanding.
Kjennetegn på Filtrering og sentrifugering
Filtrering og sentrifugering kan ha betydelig forskjellige egenskaper, og de kan kategoriseres i følgende undergrupper;
Kraft brukt
filtrering: Gravitasjonskraften brukes i filtrering.
sentrifugering: Sentrifugalkraften brukes i sentrifugering.
Utstyr
filtrering: Sikt eller perforert lag eller sil eller media eller fysisk membran eller filtertratt eller deres kombinasjoner kan brukes. Noen filterhjelpemidler kan brukes til å filtrere. Disse er vanligvis inkomprimerbar diatoméjord eller silisiumdioksyd.
sentrifugering: Sentrifuger og sentrifugerør brukes.
Driftsmetode
filtrering: Store partikler i blandingen kan ikke passere gjennom filterets maske / perforerte struktur mens væske og små partikler passerer under tyngdekraften som blir filtrat (Figur 1)
sentrifugering: Oppløsningsblandingen blir sentrifugert for å tvinge det tyngre / tettere faststoffet til bunnen, der det ofte skaper en fast kake. Væsken over denne kaken kan fjernes eller dekanteres. Denne metoden er spesielt nyttig for å separere faste stoffer som ikke filtrerer godt (f.eks. Gelatinøse eller fine partikler). (Figur 2)
typer
filtrering: Det er tre filtreringsteknikker basert på forventet utfall kjent som varm, kald og vakuumfiltrering. Varm filtrering teknikk brukes først og fremst til å skille faste stoffer fra en varm løsning. Dette brukes for å unngå krystallutvikling i filtertrakten som kommer i kontakt med løsningen. Kaldfiltrering teknikk brukes først og fremst til raskt å avkjøle oppløsningen som skal krystalliseres. Denne metoden resulterer i utvikling av svært små krystaller som motstand mot å få store krystaller ved å avkjøle løsningen langsomt til romtemperatur. Vakuumfiltrering Metoden brukes primært til en liten del av løsningen for raskt å tørke ut små krystaller. Dette er den mest effektive filtreringsteknikken i forhold til varm og kul filtrering.
sentrifugering: Det er tre sentrifugeringsteknikker nemlig mikrosentrifuger, høyhastighets sentrifuger og ultra-sentrifugeringer. mikro brukes ofte i forskningsaktiviteter for å behandle små mengder biologiske molekyler. Denne maskinen er liten nok til å fikse på en bordplate. Høyhastighets sentrifuger kan håndtere større prøvevolumer og brukes hovedsakelig i store industrielle applikasjoner. Ultra-sentrifugerings brukes hovedsakelig til forskningsformål som å studere egenskaper av biologiske partikler. Det er den mest effektive separasjonsmetoden i forhold til mikrosentrifuger og høyhastighets sentrifuger.
Hensikt
filtrering: Hovedformål med filtrering er å få det ønskede resultatet ved å fjerne urenheter fra en blanding eller, for isolering av faste stoffer fra en blanding.
sentrifugering: Hovedformålet med sentrifugering er isoleringen av faste stoffer fra en løsning.
Effektivitet
filtrering: Enkle filtreringsteknikker kan trenge mye tid til å skille ønsket materiale, og som et resultat er filtrering mindre effektiv enn sentrifugering.
sentrifugering: Separasjon skjer veldig raskt i forhold til filtreringsteknikker. Derfor er sentrifugering mer effektiv enn filtrering.
ulemper
filtrering: Hvis svært små mengder oppløsning filtreres, kan det meste av denne løsningen absorberes av filtermediet. Blandinger som inneholder gelatinøse eller fine partikler, filtrerer ikke godt. Derfor, for å skille disse blandingene, kan sentrifugering brukes.
sentrifugering: Denne metoden krever kunnskap og elektrisitet i forhold til filtreringsteknikker.
Koste
filtrering: Kostnaden avhenger av kompleksiteten i filtreringsprosessen, og vanligvis krever enkle filtreringsteknikker ikke strøm så vel som trente personer. Derfor kan den assosierte kostnaden være lav sammenlignet med sentrifugering.
sentrifugering: Kostnaden er høy i forhold til enkel filtreringsteknikk fordi sentrifugen trenger strøm, samt trente teknikere.
applikasjoner
filtrering: Kaffefilter, vannfilter, ovner filter for å fjerne partikler, Pneumatiske transportsystemer bruker filtre, i laboratoriet, en glasstrakt, en Buchner-trakt eller sintret glasstratt brukes til filtrering. I den humane nyre brukes nyretilfiltrering til å filtrere blod og selektiv reabsorpsjon av mange elementer som er vitale for kroppen for å opprettholde homøostasis.
sentrifugering: En av de mest vanlige applikasjoner er behandling av kloakkslam hvor separasjonen av fast stoff fra høyt konsentrerte suspensjoner. Sentrifugering brukes også til uranberigingsprosess. I tillegg til dette, er denne teknikken brukt i biologisk forskning for isolering av ønsket faststoff eller væske fra en blanding. I tillegg brukes sentrifugering til å fjerne fett fra melk for å produsere skummet melk, for å klargjøre og stabilisere vinen og å adskille urinbestanddeler og blodelementer i rettsmedisinske og medisinske laboratorier.
Til slutt er filtrering og sentrifugering forskjellige separasjonsteknikker, og nøkkelforskjellen mellom dem er utnyttet kraft og separasjonsutstyr. Som et resultat kan de ha vesentlig forskjellige applikasjoner.
Referanser: Harrison, Roger G., Todd, Paul, Rudge, Scott R. og Petrides D.P. Bioseparations Science and Engineering. Oxford University Press, 2003. Cao, W. og Demeler B. (2008). Modellering Analytisk Ultracentrifugering Eksperimenter med en Adaptiv Space-Time Finite Element Solution for Multicomponent Reacting Systems. Biophysical journal, (95), 54-65.