Keskeinen ero - suodatus vs. sentrifugointi
Ennen kuin siirrymme perusteelliseen analyysiin suodatuksen ja sentrifugoinnin, kahden erotustekniikan, eroista, katsotaanpa ensin erottamistekniikka. Biotieteessä ja tekniikassa käytetään erotustekniikkaa halutun ainesosan eristämiseksi seoksesta. Tämä on massansiirtoilmiö, joka muuttaa ainesosien seoksen kahdeksi tai useammaksi erilliseksi jakeeksi. Seosten erottaminen riippuu kemiallisten ominaisuuksien tai fysikaalisten ominaisuuksien, kuten massan, tiheyden, koon, muodon tai kemiallisen affiniteetin, eroista seoksen ainesosien välillä. Erotustekniikat luokitellaan usein niiden erojen mukaan, joita he käyttävät erottamiseen. Suodatus ja sentrifugointi ovat yleisesti käytettyjä erotustekniikoita, jotka perustuvat vain haluttujen hiukkasten fyysiseen liikkumiseen. Tärkein ero suodatuksen ja sentrifugoinnin välillä on käytetty voima ja menetelmä. Suodatus käyttää usein seulontatekniikkaa epäpuhtauksien tai ei-toivottujen materiaalien suodattamiseksi / poistamiseksi painovoiman avulla. Tämä voidaan saavuttaa fysikaalisilla esteillä, kuten väliaineilla, kalvoilla tai siivilöillä. Sentrifugoinnissa käytetään keskipakovoimaa erottaakseen halutut yhdisteet ja hiukkaset molekyylipainon perusteella. Sentrifugikone käytetään tähän erottamiseen. Tiheämmät yhdisteet siirtyvät sentrifugin ulkopuolelle ja voidaan poistaa sieltä. Tarkastellaan tässä artikkelissa suodatuksen ja sentrifugoinnin eroja. Suodatus käyttää usein seulontatekniikkaa epäpuhtauksien tai ei-toivottujen materiaalien suodattamiseksi / poistamiseksi painovoiman avulla. Tämä voidaan saavuttaa fysikaalisilla esteillä, kuten väliaineilla, kalvoilla tai siivilöillä. Sentrifugoinnissa käytetään keskipakovoimaa erottaakseen halutut yhdisteet ja hiukkaset molekyylipainon perusteella. Sentrifugikone käytetään tähän erottamiseen. Tiheämmät yhdisteet siirtyvät sentrifugin ulkopuolelle ja voidaan poistaa sieltä. Tarkastellaan tässä artikkelissa suodatuksen ja sentrifugoinnin eroja. Suodatus käyttää usein seulontatekniikkaa epäpuhtauksien tai ei-toivottujen materiaalien suodattamiseksi / poistamiseksi painovoiman avulla. Tämä voidaan saavuttaa fysikaalisilla esteillä, kuten väliaineilla, kalvoilla tai siivilöillä. Sentrifugoinnissa käytetään keskipakovoimaa erottaakseen halutut yhdisteet ja hiukkaset molekyylipainon perusteella. Sentrifugikone käytetään tähän erottamiseen. Tiheämmät yhdisteet siirtyvät sentrifugin ulkopuolelle ja voidaan poistaa sieltä. Tarkastellaan tässä artikkelissa suodatuksen ja sentrifugoinnin eroja. Tiheämmät yhdisteet siirtyvät sentrifugin ulkopuolelle ja voidaan poistaa sieltä. Tarkastellaan tässä artikkelissa suodatuksen ja sentrifugoinnin eroja. Tiheämmät yhdisteet siirtyvät sentrifugin ulkopuolelle ja voidaan poistaa sieltä. Tarkastellaan tässä artikkelissa suodatuksen ja sentrifugoinnin eroja.
Mikä on suodatus?
Suodatusta käytetään erottamaan halutut hiukkaset tai ainesosat seoksessa tai suspensiossa. Sovelluksesta riippuen joko yksi tai useampi kiinnostunut komponentti voidaan eristää suodatustekniikalla. Se on fysikaalinen erotusmenetelmä, ja kemiassa, elintarviketieteessä ja tekniikassa on erittäin tärkeää erottaa erilaisen kemiallisen koostumuksen omaavat materiaalit tai puhdistaa yhdisteet. Suodatuksen aikana erotus tapahtuu yhdellä tai useammalla rei'itetyllä kerroksella. Suodatuksessa pidetään hiukkasia, jotka ovat liian suuria läpäisemään rei'itetyn kerroksen reikien läpi. Sitten suuret hiukkaset voivat muodostaa jäännöksen tai kakkukerroksen suodattimen päälle ja voivat myös tukkia suodatinverkon estäen nestefaasia ylittämästä suodatinta.
Kuva 1: Kuva yksinkertaisesta suodatuksesta.
Mikä on sentrifugointi?
Sentrifugointi on prosessi, jossa sentrifugikoneella erotetaan monimutkaisen nesteseoksen / lietteen halutut ainesosat. Sentrifugoinnin seurauksena sakka kerääntyy nopeammin ja täydellisemmin sentrifugiputken pohjaan. Jäljellä oleva neste tunnetaan supernatanttina. Tämä supernatantti siirretään sitten nopeasti putkesta häiritsemättä sakkaa, tai poistetaan Pasteur-pipetillä. Sentrifugoinnissa saostuvat hiukkaset riippuvat keskipakokiihtyvyydestä, hiukkasten koosta ja muodosta, läsnä olevan kiinteän aineen tilavuusosasta, hiukkasen ja nesteen tiheyserosta ja viskositeetista.
Kuva 2: Kuva sentrifugointiprosessista
Mitä eroa on suodatuksella ja sentrifugoinnilla?
Suodatuksen ja sentrifugoinnin määritelmä
Suodatus: toimenpide tai prosessi poistaa jotain ei-toivottua nesteestä.
Sentrifugointi: menetelmä liuoksen tai seoksen kevyempien osien erottamiseksi.
Suodatuksen ja sentrifugoinnin ominaisuudet
Suodatuksella ja sentrifugoinnilla voi olla merkittävästi erilaiset ominaisuudet, ja ne voidaan luokitella seuraaviin alaryhmiin;
Käytetty voima
Suodatus: Painovoimaa käytetään suodatuksessa.
Sentrifugointi: Keskipakovoimaa käytetään sentrifugoinnissa.
Laitteet
Suodatus: Seuloja tai rei'itettyä kerrosta tai siivilää tai väliainetta tai fyysistä kalvoa tai suodatinsuppiloa tai niiden yhdistelmiä voidaan käyttää. Joitakin suodatinapuaineita voidaan käyttää suodattamisen helpottamiseen. Nämä ovat yleisesti puristamatonta piimaa tai piidioksidia.
Sentrifugointi: Käytetään sentrifugikonetta ja sentrifugiputkia.
Toimintatapa
Suodatus: Seoksessa olevat suuret hiukkaset eivät voi kulkea suodattimen mesh / rei'itetyn rakenteen läpi, kun taas neste ja pienet hiukkaset kulkevat painovoiman vaikutuksesta suodokseksi (kuva 1)
Sentrifugointi: Liuosseos sentrifugoidaan painavamman / tiheämmän kiinteän aineen pakottamiseksi pohjaan, missä se luo usein kiinteän kakun. Tämän kakun yläpuolella oleva neste voidaan poistaa tai dekantoida. Tämä menetelmä on erityisen hyödyllinen erottamaan kiinteät aineet, jotka eivät suodata hyvin (esim. Hyytelömäiset tai hienot hiukkaset). (Kuva 2)
Tyypit
Suodatus: On olemassa kolme suodatustekniikkaa, jotka perustuvat odotettuun tulokseen, joka tunnetaan nimellä kuuma, kylmä ja tyhjösuodatus. Kuumasuodatustekniikkaa käytetään ensisijaisesti kiinteiden aineiden erottamiseen kuumasta liuoksesta. Tätä käytetään liuoksen kanssa kosketuksiin joutuvan suodatinsuppilon kiteiden kehittymisen välttämiseksi. Kylmäsuodatustekniikkaa käytetään ensisijaisesti kiteytettävän liuoksen nopeaan jäähdyttämiseen. Tämä menetelmä johtaa hyvin pienten kiteiden kehittymiseen, koska se vastustaa suurten kiteiden saamista jäähdyttämällä liuos hitaasti huoneenlämpötilaan. Tyhjiösuodatusmenetelmää käytetään ensisijaisesti pieneen erään liuosta pienten kiteiden kuivumiseksi nopeasti. Tämä on tehokkain suodatustekniikka verrattuna kuumaan ja viileään suodatukseen.
Sentrifugointi: Sentrifugointitekniikoita on kolme, nimittäin mikrosentrifugit, suurnopeussentrifugit ja ultra-sentrifugoinnit. Mikrosentrifugia käytetään usein tutkimustoiminnassa pienten biologisten molekyylien käsittelyyn. Tämä kone on tarpeeksi pieni kiinnitettäväksi pöydälle. Nopeat sentrifugit pystyvät käsittelemään suurempia näytemääriä, ja niitä käytetään pääasiassa suurissa teollisuussovelluksissa. Ultrasentrifugointia käytetään pääasiassa tutkimustarkoituksiin, kuten biologisten hiukkasten ominaisuuksien tutkimiseen. Se on tehokkain erotusmenetelmä verrattuna mikrosentrifugeihin ja nopeisiin sentrifugeihin.
Tarkoitus
Suodatus: Suodatuksen päätarkoitus on saavuttaa haluttu tulos poistamalla epäpuhtaudet seoksesta tai kiinteiden aineiden eristämiseksi seoksesta.
Sentrifugointi: Sentrifugoinnin päätarkoitus on kiinteiden aineiden eristäminen liuoksesta.
Tehokkuus
Suodatus: Yksinkertaiset suodatustekniikat saattavat tarvita paljon aikaa halutun materiaalin erottamiseen, minkä seurauksena suodatus on vähemmän tehokasta kuin sentrifugointi.
Sentrifugointi: Erotus tapahtuu hyvin nopeasti suodatustekniikoihin verrattuna. Siksi sentrifugointi on tehokkaampaa kuin suodatus.
Haitat
Suodatus: Jos suodatetaan hyvin pieniä määriä liuosta, suurin osa tästä liuoksesta voi absorboitua suodatinväliaineella. Hyytelömäisiä tai hienojakoisia hiukkasia sisältävät seokset eivät suodata hyvin. Siksi näiden seosten erottamiseksi voidaan käyttää sentrifugointia.
Sentrifugointi: Tämä menetelmä vaatii osaamista ja sähköä suodatustekniikoihin verrattuna.
Kustannus
Suodatus: Kustannukset riippuvat suodatusprosessin monimutkaisuudesta, ja yleensä yksinkertaiset suodatustekniikat eivät vaadi sähköä yhtä hyvin kuin koulutetut henkilöt. Siksi siihen liittyvät kustannukset voivat olla pienet verrattuna sentrifugointiin.
Sentrifugointi: Kustannukset ovat korkeat verrattuna yksinkertaiseen suodatustekniikkaan, koska sentrifugi tarvitsee sähköä sekä koulutettuja teknikoita.
Sovellukset
Suodatus: Kahvisuodatin, vesisuodatin, uunisuodatin hiukkasten poistamiseksi, Pneumaattiset kuljetusjärjestelmät käyttävät suodattimia, laboratoriossa suodattamiseen käytetään lasisuppiloa, Buchner-suppiloa tai sintrattua lasisuppiloa. Ihmisen munuaisessa munuaissuodatusta käytetään veren suodattamiseen ja monien elimistölle elintärkeiden elementtien selektiiviseen uudelleenimemiseen homeostaasin ylläpitämiseksi.
Sentrifugointi: Yksi yleisimmistä sovelluksista on jätevesilietteen käsittely, jossa kiinteä aine erotetaan erittäin tiivistetyistä suspensioista. Sentrifugointia käytetään myös uraanin rikastusprosessissa. Tämän lisäksi tätä tekniikkaa käytetään biologisessa tutkimuksessa halutun kiinteän aineen tai nesteen eristämiseksi seoksesta. Lisäksi sentrifugointia käytetään rasvan poistamiseen maidosta rasvattoman maidon tuottamiseksi, viinin kirkastamiseksi ja stabiloimiseksi sekä virtsan ainesosien ja veren alkuaineiden erottamiseksi rikosteknisen ja lääketieteellisen tutkimuksen laboratorioissa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että suodatus ja sentrifugointi ovat erilaisia erotustekniikoita, ja tärkein ero niiden välillä on käytetty voima ja erotusvälineet. Tämän seurauksena niillä voi olla huomattavasti erilaisia sovelluksia.
