Peamine erinevus - filtreerimine vs tsentrifuugimine
Enne filtreerimise ja tsentrifuugimise erinevuse - kahe eraldustehnika - süvaanalüüsi juurde liikumist vaatame kõigepealt, mis on eraldustehnika. Bioloogiateaduses ja -tehnikas kasutatakse soovitud koostisosa segust eraldamiseks eraldustehnikat. See on massiülekande nähtus, mis muudab koostisosade segu kaheks või enamaks erinevaks osaks. Segude eraldamine sõltub segu koostisosade keemiliste omaduste või füüsikaliste omaduste, nagu mass, tihedus, suurus, kuju või keemiline afiinsus, erinevustest. Eraldustehnikad liigitatakse sageli vastavalt konkreetsetele erinevustele, mida nad eraldamise saavutamiseks kasutavad. Filtreerimine ja tsentrifuugimine on tavaliselt kasutatavad eraldamismeetodid, mis põhinevad ainult soovitud osakeste füüsikalisel liikumisel. Peamine erinevus filtreerimise ja tsentrifuugimise vahel on kasutatud jõud ja meetod. Filtreerimisel kasutatakse sageli sõelumistehnikat saasteainete või soovimatute materjalide kurnamiseks / eemaldamiseks raskusjõu abil. Seda saab saavutada füüsikaliste tõkete, näiteks söötmete, membraanide või kurnade abil. Tsentrifuugimisel kasutatakse tsentrifugaaljõudu soovitud ühendite eraldamiseks ja osakeste molekulmassist lähtuvalt. Selle eraldamise jaoks kasutatakse tsentrifuugimasinat. Tihedamad ühendid kanduvad tsentrifuugi välisküljele ja neid saab sealt eemaldada. Selles artiklis käsitleme üksikasjalikumalt filtreerimise ja tsentrifuugimise erinevusi. Filtreerimisel kasutatakse sageli sõelumistehnikat saasteainete või soovimatute materjalide kurnamiseks / eemaldamiseks raskusjõu abil. Seda saab saavutada füüsikaliste tõkete, näiteks söötmete, membraanide või kurnade abil. Tsentrifuugimisel kasutatakse tsentrifugaaljõudu soovitud ühendite eraldamiseks ja osakeste molekulmassist lähtuvalt. Selle eraldamise jaoks kasutatakse tsentrifuugimasinat. Tihedamad ühendid kanduvad tsentrifuugi välisküljele ja neid saab sealt eemaldada. Selles artiklis käsitleme üksikasjalikumalt filtreerimise ja tsentrifuugimise erinevusi. Filtreerimisel kasutatakse sageli sõelumistehnikat saasteainete või soovimatute materjalide kurnamiseks / eemaldamiseks raskusjõu abil. Seda saab saavutada füüsikaliste tõkete, näiteks söötmete, membraanide või kurnade abil. Tsentrifuugimisel kasutatakse tsentrifugaaljõudu soovitud ühendite eraldamiseks ja osakeste molekulmassist lähtuvalt. Selle eraldamise jaoks kasutatakse tsentrifuugimasinat. Tihedamad ühendid kanduvad tsentrifuugi välisküljele ja neid saab sealt eemaldada. Selles artiklis käsitleme üksikasjalikumalt filtreerimise ja tsentrifuugimise erinevusi. Tihedamad ühendid kanduvad tsentrifuugi välisküljele ja neid saab sealt eemaldada. Selles artiklis käsitleme üksikasjalikumalt filtreerimise ja tsentrifuugimise erinevusi. Tihedamad ühendid kanduvad tsentrifuugi välisküljele ja neid saab sealt eemaldada. Selles artiklis käsitleme üksikasjalikumalt filtreerimise ja tsentrifuugimise erinevusi.
Mis on filtreerimine?
Filtreerimist kasutatakse soovitud osakeste või koostisosade eraldamiseks segus või suspensioonis. Sõltuvalt rakendusest saab filtreerimistehnika abil eraldada kas ühe või mitu huvitatud komponenti. See on füüsikaline eraldamismeetod ning keemias, toiduteaduses ja inseneriteaduses on väga oluline erineva keemilise koostisega materjalide eraldamine või ühendite puhastamine. Filtreerimise ajal toimub eraldamine ühe või mitme perforeeritud kihi korral. Filtreerimisel jäetakse perforeeritud kihi aukudest läbimiseks liiga suured osakesed. Seejärel võivad suured osakesed filtri peale moodustada jäägi- või koogikihi ja blokeerida ka filtri võrgusilma, takistades vedeliku faasi filtrit ületamast.
Joonis 1: lihtsa filtreerimise illustratsioon.
Mis on tsentrifuugimine?
Tsentrifuugimine on protsess, mille käigus tsentrifuugimasinat kasutatakse kompleksse vedeliku segu / läga soovitud koostisosade eraldamiseks. Tsentrifuugimise tulemusena koguneb sade kiiremini ja täielikult tsentrifuugitoru põhja. Ülejäänud vedelikku tuntakse kui supernatanti. See supernatant kantakse seejärel katseklaasist kiiresti sadet häirimata või eemaldatakse Pasteuri pipeti abil. Tsentrifuugimisel sadestuvad osakesed sõltuvad tsentrifugaalsest kiirendusest, osakeste suurusest ja kujust, esinevate tahkete ainete mahuosast, osakese ja vedeliku tiheduse erinevusest ning viskoossusest.
Joonis 2: Tsentrifuugimisprotsessi illustratsioon
Mis vahe on filtreerimisel ja tsentrifuugimisel?
Filtreerimise ja tsentrifuugimise määratlus
Filtreerimine: toiming või protsess millegi soovimatu eemaldamiseks vedelikust.
Tsentrifuugimine: lahuse või segu kergemate osade eraldamise protsess.
Filtreerimise ja tsentrifuugimise omadused
Filtreerimisel ja tsentrifuugimisel võivad olla märkimisväärselt erinevad omadused ja need saab jagada järgmistesse alarühmadesse;
Kasutatud jõud
Filtreerimine: Gravitatsioonijõudu kasutatakse filtreerimisel.
Tsentrifuugimine: tsentrifuugimisel kasutatakse tsentrifugaaljõudu.
Varustus
Filtreerimine: Kasutada võib sõelu või perforeeritud kihti või kurnat või söötet või füüsikalist membraani või filtrilehtrit või nende kombinatsioone. Filtreerimise hõlbustamiseks võib kasutada mõnda filtri abivahendit. Need on tavaliselt kokkusurumatud kobediatomiidid või ränidioksiid.
Tsentrifuugimine: kasutatakse tsentrifuugimasinat ja tsentrifuugitorusid.
Toimimismeetod
Filtreerimine: segus olevad suured osakesed ei pääse läbi filtri võrgusilma / augustatud struktuuri, samal ajal kui vedelik ja väikesed osakesed läbivad raskusjõu mõjul filtraadiks (joonis 1)
Tsentrifuugimine: Lahuse segu tsentrifuugitakse, et raskem / tihedam tahke aine suruks põhja, kus see tekitab sageli tugeva koogi. Selle koogi kohal oleva vedeliku saab eemaldada või dekanteerida. See meetod on eriti kasulik tahkete ainete eraldamiseks, mis ei filtreeru hästi (nt želatiinsed või peened osakesed). (Joonis 2)
Tüübid
Filtreerimine: On kolm filtreerimismeetodit, mis põhinevad eeldataval tulemusel, mida nimetatakse kuuma, külma ja vaakumfiltriks. Kuuma filtreerimise tehnikat kasutatakse peamiselt tahkete ainete eraldamiseks kuumast lahusest. Seda kasutatakse selleks, et vältida kristallide arengut lahusega kokkupuutuvas filtrilehtris. Külma filtreerimise tehnikat kasutatakse peamiselt kristallitava lahuse kiireks jahutamiseks. Selle meetodi tulemuseks on väga väikeste kristallide väljatöötamine, mis on vastuolus suurte kristallide saamiseks lahuse aeglase toatemperatuurini jahutamisega. Vaakumfiltreerimise meetodit kasutatakse peamiselt väikese lahuse partii jaoks väikeste kristallide kiireks kuivamiseks. See on kõige tõhusam filtreerimistehnika võrreldes kuuma ja jaheda filtreerimisega.
Tsentrifuugimine: tsentrifuugimismeetodeid on kolm, nimelt mikrotsentrifuugid, kiire tsentrifuugid ja ülitsentrifuugimised. Mikrotsentrifuugi kasutatakse teadustegevuses sageli bioloogiliste molekulide väikeste koguste töötlemiseks. See masin on piisavalt väike, et seda lauaplaadile kinnitada. Kiired tsentrifuugid saavad hakkama suurema proovimahuga ja neid kasutatakse peamiselt tööstuse suuremahulistes rakendustes. Ultratsentrifuugimist kasutatakse peamiselt uurimistööks, näiteks bioloogiliste osakeste omaduste uurimiseks. See on mikrotsentrifuugide ja kiirete tsentrifuugidega võrreldes kõige tõhusam eraldamismeetod.
Eesmärk
Filtreerimine: Filtreerimise peamine eesmärk on saada soovitud tulemus, eemaldades segust lisandid või tahkete ainete eraldamiseks segust.
Tsentrifuugimine: tsentrifuugimise peamine eesmärk on tahkete ainete eraldamine lahusest.
Tõhusus
Filtreerimine: lihtsad filtreerimismeetodid võivad vajada soovitud materjali eraldamiseks palju aega ja seetõttu on filtreerimine vähem efektiivne kui tsentrifuugimine.
Tsentrifuugimine: eraldamine toimub filtrimistehnikaga võrreldes väga kiiresti. Seetõttu on tsentrifuugimine filtreerimisest tõhusam.
Puudused
Filtreerimine: Kui filtreeritakse väga väikesed kogused lahust, võib suurema osa sellest lahusest absorbeerida filtrikeskkond. Želatiinseid või peeneid osakesi sisaldavad segud ei filtreeru hästi. Seetõttu võib nende segude eraldamiseks kasutada tsentrifuugimist.
Tsentrifuugimine: see meetod nõuab filtrimistehnikaga võrreldes oskusteavet ja elektrit.
Maksumus
Filtreerimine: maksumus sõltub filtreerimisprotsessi keerukusest ja tavaliselt ei vaja lihtsad filtreerimistehnikad elektrit sama hästi kui väljaõppinud isikud. Seetõttu võivad sellega seotud kulud olla väikesed, võrreldes tsentrifuugimisega.
Tsentrifuugimine: kulud on lihtsa filtreerimistehnikaga võrreldes kõrged, sest tsentrifuug vajab elektrit ja ka koolitatud tehnikuid.
Rakendused
Filtreerimine: kohvifilter, veefilter, ahjude filter osakeste eemaldamiseks, pneumaatilistes transpordisüsteemides kasutatakse filtreid, laboris kasutatakse filtreerimiseks klaaslehtrit, Buchneri lehtrit või paagutatud klaaslehtrit. Inimese neerus kasutatakse vere filtreerimiseks neerufiltratsiooni ja paljude keha jaoks elutähtsate elementide selektiivset imendumist homöostaasi säilitamiseks.
Tsentrifuugimine: Üks levinumaid rakendusi on reoveesette töötlemine tahke aine eraldamisel tugevalt kontsentreeritud suspensioonidest. Tsentrifuugimist kasutatakse ka uraani rikastamise protsessis. Lisaks sellele kasutatakse seda tehnikat bioloogilistes uuringutes soovitud tahke või vedeliku eraldamiseks segust. Lisaks sellele kasutatakse tsentrifuugimist piima rasva eemaldamiseks lõssi tootmiseks, veini selgitamiseks ja stabiliseerimiseks ning kohtu- ja meditsiiniuuringute laborites uriini koostisosade ja vereelementide eraldamiseks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et filtreerimine ja tsentrifuugimine on erinevad eraldustehnikad ning peamine erinevus nende vahel on kasutatud jõud ja eraldusseadmed. Seetõttu võib nende rakendused olla oluliselt erinevad.
