Skirtumas tarp filtravimo ir centrifugavimo

Pagrindinis skirtumas - filtravimas ir centrifugavimas
 

Prieš pereidami prie nuodugnios skirtumo tarp filtravimo ir centrifugavimo, dviejų atskyrimo metodų, analizės, pirmiausia pažiūrėkime, kas yra atskyrimo technika. Biologijos moksle ir inžinerijoje norimo komponento išskyrimui iš mišinio naudojamas atskyrimo būdas. Tai yra masės perdavimo reiškinys, kuris sudedamųjų dalių mišinį paverčia į dvi ar daugiau skirtingų frakcijų. Mišinių atskyrimas priklauso nuo cheminių savybių ar fizikinių savybių, tokių kaip masė, tankis, dydis, forma ar cheminis giminingumas, tarp mišinio sudedamųjų dalių. Atskyrimo būdai dažnai skirstomi į kategorijas pagal konkrečius skirtumus, kuriuos jie naudoja atskyrimui pasiekti. Filtravimas ir centrifugavimas yra dažniausiai naudojami atskyrimo būdai, pagrįsti tik fiziniu norimų dalelių judėjimu. pagrindinis skirtumas tarp filtravimas ir centrifugavimas atliekamas naudojant jėgą ir metodą. Filtruojant neretai teršalai ar nepageidaujamos medžiagos pašalinamos ar pašalinamos sunkio jėgos pagalba, naudojant sijojimo metodą.. Tai galima pasiekti naudojant fizines kliūtis, tokias kaip terpė, membranos ar filtrai. Centrifugavimas naudojamas išcentrinei jėgai, norint atskirti norimus junginius ir daleles pagal molekulinę masę. Šiam atskyrimui naudojama centrifugos mašina. Tankesni junginiai patenka į centrifugos išorę ir iš ten gali būti pašalinti. Šiame straipsnyje paaiškinsime filtravimo ir centrifugavimo skirtumus.

Kas yra filtravimas?

Filtravimas naudojamas norint atskirti norimas daleles ar sudedamąsias dalis mišinyje ar suspensijoje. Priklausomai nuo taikymo, filtruojant galima atskirti vieną ar daugiau suinteresuotų komponentų. tai yra fizinio atskyrimo metodas chemijoje, maisto moksle ir inžinerijoje labai svarbu atskirti skirtingos cheminės sudėties medžiagas arba išgryninti junginius. Filtravimo metu atskyrimas atliekamas per vieną ar kelis perforuotus sluoksnius. Filtruojant sulaikomos dalelės, kurios yra per didelės, kad praeitų per perforuoto sluoksnio skyles. Tada didelės dalelės gali sudaryti likučius ar pyrago sluoksnį ant filtro ir taip pat gali užblokuoti filtro tinklelį, neleidžiant skysčio fazei pereiti per filtrą.

1 paveikslas: Paprasto filtravimo iliustracija.

Kas yra centrifugavimas?

Centrifugavimas yra procesas, kurio metu: a centrifugos mašina naudojama norint atskirti norimas sudėtinio skysto mišinio / srutos sudedamąsias dalis. Dėl centrifugavimo nuosėdos greičiau ir visiškai surenkamos ant centrifugos mėgintuvėlio dugno. Likęs skystis yra žinomas kaip supernatantas. Tada šis supernatantas arba greitai pašalinamas iš mėgintuvėlio, nepažeidžiant nuosėdų, arba pašalinamas naudojant „Pasteur“ pipetę. Dalelės, kurios nusėda centrifuguojant, priklauso nuo išcentrinio pagreičio, dalelių dydžio ir formos, esančių kietųjų dalelių tūrio dalies, tankio skirtumo tarp dalelės ir skysčio bei klampos..

2 paveikslas: Centrifugavimo proceso iliustracija

Kuo skiriasi filtravimas ir centrifugavimas?

Filtravimo ir centrifugavimo apibrėžimas

Filtravimas: tai, kas pašalina ką nors nepageidaujamą iš skysčio.

Centrifugavimas: lengvesnių tirpalo ar mišinio dalių atskyrimo procesą.

Charakteristikos Filtravimas ir centrifugavimas

Filtravimas ir centrifugavimas gali turėti labai skirtingas savybes ir jas galima suskirstyti į kitus pogrupius;

Naudota jėga

Filtravimas: Gravitacinė jėga naudojama filtravimui.

Centrifugavimas: Centrifuguojant naudojama išcentrinė jėga.

Įranga

Filtravimas: Gali būti naudojami sietai arba perforuotas sluoksnis, filtravimo priemonė, terpė, fizinė membrana arba filtro piltuvas arba jų deriniai. Filtravimui palengvinti gali būti naudojami kai kurie pagalbiniai filtrai. Paprastai tai yra nesuspaudžiama diatomito žemė arba silicio dioksidas.

Centrifugavimas: Naudojamas centrifugos aparatas ir centrifugos vamzdeliai.

Veikimo būdas

Filtravimas: Didelės mišinio dalelės negali praeiti pro filtro tinklelį / perforuotą struktūrą, o skystos ir mažos dalelės, veikdamos sunkio jėgą, tampa filtratu (1 paveikslas).

Centrifugavimas: Tirpalo mišinys centrifuguojamas, kad sunkesnė / tankesnė kieta medžiaga būtų priversta prie dugno, kur dažnai susidaro tvirtas pyragas. Virš šio pyrago esantis skystis gali būti pašalintas arba dekantuojamas. Šis metodas yra ypač naudingas kietosioms medžiagoms, kurios gerai nefiltruoja, atskirti (pvz .: želatinos arba smulkios dalelės). (2 pav.)

Tipai

Filtravimas: Yra trys filtravimo būdai remiantis numatomu rezultatu, žinomu kaip karštas, šaltas ir vakuuminis filtravimas. Karštas filtravimas technika pirmiausia naudojama atskirti kietąsias medžiagas nuo karšto tirpalo. Tai naudojama siekiant išvengti kristalų išsivystymo filtro piltuve, kuris liečiasi su tirpalu. Šaltasis filtravimas metodas pirmiausia naudojamas norint greitai atvėsinti kristaluojamą tirpalą. Dėl šio metodo gaunami labai maži kristalai, kurie, priešingai, gaunami dideli kristalai, lėtai atšaldant tirpalą iki kambario temperatūros.. Vakuuminis filtravimas Šis metodas pirmiausia naudojamas mažai tirpalo partijai, kad greitai išdžiūtų maži kristalai. Tai yra efektyviausias filtravimo būdas, palyginti su karštu ir vėsiu filtravimu.

Centrifugavimas: Yra trys centrifugavimo būdai būtent mikrocentrifugos, greitaeigės centrifugos ir ultracentrifugos. Mikrocentrifugu dažnai naudojamas tiriamojoje veikloje mažiems biologinių molekulių kiekiams apdoroti. Ši mašina yra pakankamai maža, kad ją būtų galima pritvirtinti ant stalo. Greitaeigės centrifugos gali apdoroti didesnius mėginių kiekius ir yra daugiausia naudojami plataus masto pramonėje. Ultracentrifugavimas daugiausia naudojamas tyrimų tikslams, tokiems kaip biologinių dalelių savybių tyrimas. Tai yra efektyviausias atskyrimo metodas, palyginti su mikrocentrifugomis ir greitaeigėmis centrifugomis.

Tikslas

Filtravimas: Pagrindinis filtravimo tikslas yra pasiekti norimą rezultatą pašalinant priemaišas iš mišinio arba kietosioms medžiagoms išskirti iš mišinio.

Centrifugavimas: Pagrindinis centrifugavimo tikslas yra kietų medžiagų išskyrimas iš tirpalo.

Efektyvumas

Filtravimas: Paprastiems filtravimo metodams gali prireikti daug laiko norimai medžiagai atskirti, todėl filtravimas nėra toks efektyvus kaip centrifugavimas..

Centrifugavimas: Atskyrimas įvyksta labai greitai, palyginti su filtravimo metodais. Todėl centrifugavimas yra efektyvesnis nei filtravimas.

Trūkumai

Filtravimas: Jei filtruojami labai maži tirpalo kiekiai, didžiąją šio tirpalo dalį gali absorbuoti filtravimo terpė. Mišiniai, kuriuose yra želatinos arba smulkių dalelių, nefiltruojasi gerai. Todėl norint atskirti šiuos mišinius, gali būti naudojamas centrifugavimas.

Centrifugavimas: Šis metodas reikalauja žinių ir elektros energijos, palyginti su filtravimo metodais.

Kaina

Filtravimas: Kaina priklauso nuo filtravimo proceso sudėtingumo, o paprastai paprastiems filtravimo būdams nereikia elektros energijos, taip pat ir apmokytiems asmenims. Taigi, palyginti su centrifugavimu, susijusios išlaidos gali būti nedidelės.

Centrifugavimas: Kaštai yra dideli, palyginti su paprasta filtravimo technika, nes centrifugai reikalinga elektra, taip pat apmokyti technikai.

Programos

Filtravimas: Kavos filtras, vandens filtras, krosnių filtras dalelėms pašalinti, Pneumatinės transportavimo sistemos naudoja filtrus, laboratorijoje filtravimui naudojamas stiklinis piltuvas, Buchnerio piltuvas arba sukepinto stiklo piltuvas. Žmogaus inkstuose filtravimas inkstuose naudojamas kraujui filtruoti ir selektyviam daugelio organizmui būtinų elementų rezorbcijai homeostazei palaikyti..

Centrifugavimas: Vienas is labiausiai bendrosios programos yra nuotekų dumblo apdorojimas, kai kietosios medžiagos yra atskirtos nuo labai koncentruotų suspensijų. Centrifugavimas taip pat naudojamas urano sodrinimui. Be to, ši technika naudojama atliekant biologinius tyrimus norimoms kietosioms medžiagoms ar skysčiams išskirti iš mišinio. Be to, centrifugavimas naudojamas pašalinti riebalus iš pieno, norint gauti nugriebtą pieną, išaiškinti ir stabilizuoti vyną, atskirti šlapimo sudedamąsias dalis ir kraujo elementus teismo medicinos ir medicinos tyrimų laboratorijose..

Taigi filtravimas ir centrifugavimas yra skirtingi atskyrimo būdai ir pagrindinis skirtumas tarp jų yra naudojama jėga ir atskyrimo įranga. Todėl jie gali būti iš esmės skirtingi.

  Nuorodos: Harrison, Roger G., Todd, Paul, Rudge, Scott R. ir Petrides D.P. Biologinių atskyrimų mokslas ir inžinerija. Oxford University Press, 2003. Cao, W. ir Demeler B. (2008). Analitinio ultracentrifugavimo eksperimentų modeliavimas naudojant adaptyvųjį erdvės ir laiko baigtinių elementų sprendimą daugiakomponenčioms reaguojančioms sistemoms. Biofizinis žurnalas, (95), 54–65.