Ključna razlika - filtracija nasuprot centrifugiranju
Prije nego što prijeđemo na dubinsku analizu razlike između filtracije i centrifugiranja, dvije tehnike odvajanja, prvo da vidimo što je to tehnika odvajanja. U biološkoj znanosti i inženjerstvu tehnika odvajanja koristi se za izdvajanje željenog sastojka iz smjese. Ovo je fenomen prijenosa mase koji mješavinu sastojaka pretvara u dvije ili više različitih frakcija. Razdvajanje smjesa ovisi o razlikama u sastojcima smjese u kemijskim svojstvima ili fizikalnim svojstvima poput mase, gustoće, veličine, oblika ili kemijskog afiniteta. Tehnike razdvajanja često se kategoriziraju prema specifičnim razlikama koje koriste za postizanje razdvajanja. Filtracija i centrifugiranje su uobičajene tehnike odvajanja koje se temelje samo na fizičkom kretanju željenih čestica. Ključna razlika između filtracije i centrifugiranja je u iskorištenoj sili i metodi. Filtracija se često koristi tehnikom prosijavanja za procijeđivanje / uklanjanje onečišćenja ili neželjenih materijala uz pomoć gravitacije. To se može postići fizičkim preprekama poput medija, membrana ili cjedila. Centrifugiranje koristi centrifugalnu silu za odvajanje željenih spojeva i čestica na temelju molekularne težine. Za ovo odvajanje koristi se stroj za centrifugu. Gusti spojevi prelaze na vanjsku stranu centrifuge i odatle se mogu ukloniti. U ovom članku razradimo razlike između filtracije i centrifugiranja. Filtracija se često koristi tehnikom prosijevanja kako bi se pomoću gravitacije procijedilo / uklonilo onečišćenje ili neželjeni materijali. To se može postići fizičkim preprekama poput medija, membrana ili cjedila. Centrifugiranje koristi centrifugalnu silu za odvajanje željenih spojeva i čestica na temelju molekularne težine. Za ovo odvajanje koristi se stroj za centrifugu. Gusti spojevi prelaze na vanjsku stranu centrifuge i odatle se mogu ukloniti. U ovom članku razradimo razlike između filtracije i centrifugiranja. Filtracija se često koristi tehnikom prosijevanja kako bi se pomoću gravitacije procijedilo / uklonilo onečišćenje ili neželjeni materijali. To se može postići fizičkim preprekama poput medija, membrana ili cjedila. Centrifugiranje koristi centrifugalnu silu za odvajanje željenih spojeva i čestica na temelju molekularne težine. Za ovo odvajanje koristi se stroj za centrifugu. Gusti spojevi prelaze na vanjsku stranu centrifuge i odatle se mogu ukloniti. U ovom članku razradimo razlike između filtracije i centrifugiranja. Gusti spojevi prelaze na vanjsku stranu centrifuge i odatle se mogu ukloniti. U ovom članku razradimo razlike između filtracije i centrifugiranja. Gusti spojevi prelaze na vanjsku stranu centrifuge i odatle se mogu ukloniti. U ovom članku razradimo razlike između filtracije i centrifugiranja.
Što je filtracija?
Filtracija se koristi za odvajanje željenih čestica ili sastojaka u smjesi ili suspenziji. Ovisno o primjeni, jedna ili više zainteresiranih komponenata mogu se izolirati tehnikom filtracije. To je metoda fizičkog odvajanja i vrlo je važno u kemiji, prehrambenoj znanosti i inženjerstvu razdvajati materijale različitog kemijskog sastava ili pročišćavati spojeve. Tijekom filtracije dolazi do razdvajanja na jednom ili više perforiranih slojeva. U filtriranju se zadržavaju čestice koje su prevelike za prolazak kroz rupe perforiranog sloja. Tada velike čestice mogu stvoriti ostatak ili sloj kolača na vrhu filtra, a također mogu blokirati mrežicu filtra, sprječavajući tekuću fazu da pređe kroz filter.
Slika 1: Ilustracija jednostavne filtracije.
Što je centrifugiranje?
Centrifugiranje je postupak kojim se stroj za centrifugiranje koristi za odvajanje željenih sastojaka složene tekuće smjese / kaše. Kao rezultat centrifugiranja, talog se brže i u potpunosti skuplja na dnu cijevi za centrifugiranje. Preostala tekućina poznata je kao supernatantna tekućina. Zatim se ovaj supernatant ili brzo prebaci iz epruvete bez ometanja taloga ili ukloni Pasterovom pipetom. Čestice koje se talože u centrifugiranju ovise o centrifugalnom ubrzanju, veličini i obliku čestica, volumnom udjelu prisutnih krutina, razlici gustoće između čestice i tekućine i viskoznosti.
Slika 2: Ilustracija postupka centrifugiranja
Koja je razlika između filtracije i centrifugiranja?
Definicija filtracije i centrifugiranja
Filtracija: postupak ili postupak uklanjanja neželjenog iz tekućine.
Centrifugiranje: postupak razdvajanja lakših dijelova otopine ili smjese.
Karakteristike filtracije i centrifugiranja
Filtracija i centrifugiranje mogu imati značajno različite karakteristike i mogu se svrstati u sljedeće podskupine;
Sila korištena
Filtracija: gravitacijska sila koristi se u filtraciji.
Centrifugiranje: Centrifugalna sila koristi se u centrifugiranju.
Oprema
Filtracija: Mogu se koristiti sita ili perforirani sloj ili cjedilo ili medij ili fizička membrana ili lijevak za filtriranje ili njihove kombinacije. Neka pomoćna sredstva za filtriranje mogu se koristiti za filtriranje. To su obično nestlačiva dijatomejska zemlja ili silicijev dioksid.
Centrifugiranje: Koriste se stroj za centrifugu i epruvete za centrifugu.
Način rada
Filtracija: Velike čestice u smjesi ne mogu proći kroz mrežicu / perforiranu strukturu filtra dok tekućina i male čestice prolaze pod silom gravitacije postajući filtrat (slika 1)
Centrifugiranje: Smjesa otopine centrifugira se kako bi se teža / gušća krutina silila na dno, gdje često stvara čvrsti kolač. Tekućina iznad ovog kolača može se ukloniti ili dekantirati. Ova je metoda osobito korisna za odvajanje krutina koje se ne filtriraju dobro (Npr.: želatinozne ili fine čestice). (Slika 2)
Vrste
Filtracija: Postoje tri tehnike filtriranja temeljene na očekivanom ishodu poznate kao vruća, hladna i vakuumska filtracija. Tehnika vruće filtracije primarno se koristi za odvajanje krutina od vruće otopine. To se koristi kako bi se izbjegao razvoj kristala u lijevku filtra koji dolazi u kontakt s otopinom. Tehnika hladne filtracije primarno se koristi za brzo hlađenje otopine koja kristalizira. Ova metoda rezultira razvojem vrlo malih kristala, za razliku od dobivanja velikih kristala, polaganim hlađenjem otopine na sobnu temperaturu. Metoda vakuumske filtracije prvenstveno se koristi za malu seriju otopine za brzo isušivanje malih kristala. Ovo je najučinkovitija tehnika filtriranja u usporedbi s vrućom i hladnom filtracijom.
Centrifugiranje: Postoje tri tehnike centrifugiranja, naime mikro-centrifuge, brze centrifuge i ultra-centrifugiranje. Mikrocentrifuga se često koristi u istraživačkim aktivnostima za obradu malih količina bioloških molekula. Ovaj je stroj dovoljno malen da se može postaviti na ploču stola. Brze centrifuge mogu podnijeti veće količine uzoraka i uglavnom se koriste u velikim industrijskim primjenama. Ultra-centrifugiranje uglavnom se koristi u istraživačke svrhe, poput proučavanja svojstava bioloških čestica. To je najučinkovitija metoda odvajanja u usporedbi s mikro-centrifugama i centrifugama velike brzine.
Svrha
Filtracija: Glavna svrha filtracije je postizanje željenog rezultata uklanjanjem nečistoća iz smjese ili, za izolaciju krutina iz smjese.
Centrifugiranje: Glavna svrha centrifugiranja je izolacija krutina iz otopine.
Učinkovitost
Filtracija: Jednostavnim tehnikama filtriranja možda će trebati puno vremena za odvajanje željenog materijala, a kao rezultat, filtracija je manje učinkovita od centrifugiranja.
Centrifugiranje: Do razdvajanja dolazi vrlo brzo u usporedbi s tehnikama filtriranja. Stoga je centrifugiranje učinkovitije od filtriranja.
Mane
Filtracija: Ako se filtriraju vrlo male količine otopine, filtrirajući medij može apsorbirati većinu ove otopine. Smjese koje sadrže želatinozne ili fine čestice ne filtriraju se dobro. Stoga se za odvajanje ovih smjesa može koristiti centrifugiranje.
Centrifugiranje: Ova metoda zahtijeva know-how i električnu energiju u usporedbi s tehnikama filtriranja.
Trošak
Filtracija: Trošak ovisi o složenosti postupka filtracije, a obično jednostavne tehnike filtracije ne zahtijevaju struju kao ni obučene osobe. Stoga povezani troškovi mogu biti niski u usporedbi s centrifugiranjem.
Centrifugiranje: Trošak je velik u usporedbi s jednostavnom tehnikom filtriranja jer centrifugi trebaju struja, kao i obučeni tehničari.
Prijave
Filtracija: Filter za kavu, filter za vodu, filter za peći za uklanjanje čestica, pneumatski transportni sustavi koriste filtere, u laboratoriju se za filtriranje koristi stakleni lijevak, Buchnerov lijevak ili sinterirani stakleni lijevak. U ljudskom bubregu bubrežna filtracija koristi se za filtriranje krvi i selektivnu ponovnu apsorpciju mnogih elemenata vitalnih za tijelo za održavanje homeostaze.
Centrifugiranje: Jedna od najčešćih primjena je obrada mulja iz kanalizacije gdje se odvajanje krutine od visoko koncentriranih suspenzija. Centrifugacija se također koristi za postupak obogaćivanja urana. Uz to, ova se tehnika koristi u biološkim istraživanjima za izdvajanje željene krutine ili tekućine iz smjese. Osim toga, centrifugiranje se koristi za uklanjanje masnoće iz mlijeka za proizvodnju obranog mlijeka, za bistrenje i stabiliziranje vina i za odvajanje sastojaka mokraće i krvnih elemenata u forenzičkim i medicinskim istraživačkim laboratorijima.
Zaključno, filtracija i centrifugiranje su različite tehnike odvajanja, a ključna razlika između njih je iskorištena sila i oprema za odvajanje. Kao rezultat, mogu imati bitno različite primjene.
