Nyckelskillnad - Filtrering mot centrifugering
Innan vi går vidare till en fördjupad analys av skillnaden mellan filtrering och centrifugering, de två separationsteknikerna, låt oss först se vad en separationsteknik är. Inom biologisk vetenskap och teknik används en separationsteknik för att isolera den önskade beståndsdelen från en blandning. Detta är ett massöverföringsfenomen som omvandlar en blandning av beståndsdelar till två eller flera distinkta fraktioner. Separation av blandningar beror på skillnader i kemiska egenskaper eller fysikaliska egenskaper såsom massa, densitet, storlek, form eller kemisk affinitet, bland blandningens beståndsdelar. Separationstekniker kategoriseras ofta efter de specifika skillnaderna de använder för att uppnå separation. Filtrering och centrifugering är de vanliga separeringsteknikerna baserade endast på den fysiska rörelsen av önskade partiklar. Huvudskillnaden mellan filtrering och centrifugering ligger i den använda kraften och metoden. Filtrering använder ofta en siktteknik för att sila / ta bort föroreningar eller oönskade material med hjälp av tyngdkraften. Detta kan uppnås genom fysiska barriärer såsom media, membran eller silar. Centrifugering använder centrifugalkraften för att separera de önskade föreningarna och partiklarna baserat på molekylvikten. Centrifugmaskin används för denna separering. De tätare föreningarna överförs till centrifugens utsida och kan avlägsnas därifrån. I den här artikeln ska vi utarbeta skillnaderna mellan filtrering och centrifugering. Filtrering använder ofta en siktteknik för att sila / ta bort föroreningar eller oönskade material med hjälp av tyngdkraften. Detta kan uppnås genom fysiska barriärer såsom media, membran eller silar. Centrifugering använder centrifugalkraften för att separera de önskade föreningarna och partiklarna baserat på molekylvikten. Centrifugmaskin används för denna separering. De tätare föreningarna överförs till centrifugens utsida och kan avlägsnas därifrån. I den här artikeln ska vi utarbeta skillnaderna mellan filtrering och centrifugering. Filtrering använder ofta en siktteknik för att sila / ta bort föroreningar eller oönskade material med hjälp av tyngdkraften. Detta kan uppnås genom fysiska barriärer såsom media, membran eller silar. Centrifugering använder centrifugalkraften för att separera de önskade föreningarna och partiklarna baserat på molekylvikten. Centrifugmaskin används för denna separering. De tätare föreningarna överförs till centrifugens utsida och kan avlägsnas därifrån. I den här artikeln ska vi utarbeta skillnaderna mellan filtrering och centrifugering. De tätare föreningarna överförs till centrifugens utsida och kan avlägsnas därifrån. I den här artikeln ska vi utarbeta skillnaderna mellan filtrering och centrifugering. De tätare föreningarna överförs till centrifugens utsida och kan avlägsnas därifrån. I den här artikeln ska vi utarbeta skillnaderna mellan filtrering och centrifugering.
Vad är filtrering?
Filtrering används för att separera önskade partiklar eller beståndsdelar i en blandning eller suspension. Beroende på applikation kan antingen en eller flera intresserade komponenter isoleras med hjälp av filtreringsteknik. Det är en fysisk separationsmetod och det är mycket viktigt inom kemi, livsmedelsvetenskap och teknik att separera material med olika kemisk sammansättning eller att rena föreningar. Under filtrering sker separation vid ett eller flera perforerade lager. Vid filtrering kvarhålls partiklar som är för stora för att passera genom hålen i det perforerade skiktet. Därefter kan stora partiklar bilda en rest eller kakskikt ovanpå filtret och kan också blockera filternätet, vilket förhindrar att vätskefasen korsar filtret.
Figur 1: Illustration av enkel filtrering.
Vad är centrifugering?
Centrifugering är en process genom vilken en centrifugmaskin används för att separera önskade beståndsdelar i en komplex flytande blandning / uppslamning. Som ett resultat av centrifugering samlas fällningen snabbare och fullständigt på botten av centrifugröret. Den återstående vätskan är känd som supernatantvätskan. Denna supernatant överförs sedan antingen snabbt från röret utan att störa fällningen eller avlägsnas med användning av en Pasteur-pipett. Partiklarna som fälls ut i centrifugering beror på centrifugalacceleration, partikelns storlek och form, volymdelen av närvarande fasta ämnen, densitetsskillnaden mellan partikeln och vätskan och viskositeten.
Figur 2: Illustration av centrifugeringsprocessen
Vad är skillnaden mellan filtrering och centrifugering?
Definition av filtrering och centrifugering
Filtrering: handlingen eller processen att ta bort något oönskat från en vätska.
Centrifugering: processen att separera lättare delar av en lösning eller en blandning.
Kännetecken för filtrering och centrifugering
Filtrering och centrifugering kan ha väsentligt olika egenskaper och de kan kategoriseras i följande undergrupper;
Kraft används
Filtrering: Gravitationskraften används vid filtrering.
Centrifugering: Centrifugalkraften används vid centrifugering.
Utrustning
Filtrering: Siktar eller perforerat lager eller sil eller media eller fysiskt membran eller filtertratt eller deras kombinationer kan användas. Vissa filterhjälpmedel kan användas för att underlätta filtreringen. Dessa är vanligtvis inkompressibla kiselgur eller kiseldioxid.
Centrifugering: Centrifugmaskin och centrifugrör används.
Driftsmetod
Filtrering: Stora partiklar i blandningen kan inte passera genom filtrets nät / perforerade struktur medan vätska och små partiklar passerar under tyngdkraften och blir filtrat (Figur 1)
Centrifugering: Lösningsblandningen centrifugeras för att tvinga det tyngre / tätare fastämnet till botten, där det ofta skapar en fast kaka. Vätskan ovanför kakan kan avlägsnas eller dekanteras. Denna metod är särskilt användbar för att separera fasta ämnen som inte filtrerar bra (t.ex. gelatinösa eller fina partiklar). (Figur 2)
Typer
Filtrering: Det finns tre filtreringstekniker baserade på det förväntade resultatet som kallas varm-, kall- och vakuumfiltrering. Varmfiltreringsteknik används främst för att separera fasta ämnen från en het lösning. Detta används för att undvika kristallutveckling i filtertratten som kommer i kontakt med lösningen. Kallfiltreringsteknik används främst för att snabbt kyla lösningen som ska kristalliseras. Denna metod resulterar i utvecklingen av mycket små kristaller som motsätter sig att få stora kristaller genom att kyla lösningen långsamt till rumstemperatur. Vakuumfiltreringsmetod används främst för en liten sats av lösningen för att snabbt torka ut små kristaller. Detta är den mest effektiva filtreringstekniken jämfört med varm och kall filtrering.
Centrifugering: Det finns tre centrifugeringstekniker, nämligen mikrocentrifuger, höghastighetscentrifuger och ultracentrifugeringar. Mikrocentrifug används ofta i forskningsaktiviteter för att bearbeta små volymer biologiska molekyler. Denna maskin är tillräckligt liten för att fixa på en bordsskiva. Höghastighetscentrifuger kan hantera större provvolymer och används huvudsakligen i storskaliga industriapplikationer. Ultracentrifugering används främst för forskningsändamål som att studera egenskaper hos biologiska partiklar. Det är den mest effektiva separationsmetoden jämfört med mikrocentrifuger och höghastighetscentrifuger.
Ändamål
Filtrering: Huvudsyftet med filtrering är att få önskat resultat genom att avlägsna orenheter från en blandning eller, för isolering av fasta ämnen från en blandning.
Centrifugering: Huvudsyftet med centrifugering är isolering av fasta ämnen från en lösning.
Effektivitet
Filtrering: Enkla filtreringstekniker kan behöva mycket tid för att separera önskat material och som ett resultat är filtrering mindre effektiv än centrifugering.
Centrifugering: Separation sker mycket snabbt jämfört med filtreringstekniker. Därför är centrifugering effektivare än filtrering.
Nackdelar
Filtrering: Om mycket små mängder lösning filtreras kan det mesta av denna lösning absorberas av filtermediet. Blandningar som innehåller gelatinösa eller fina partiklar filtrerar inte bra. Därför kan centrifugering användas för att separera dessa blandningar.
Centrifugering: Denna metod kräver kunskap och elektricitet jämfört med filtreringstekniker.
Kosta
Filtrering: Kostnaden beror på filtreringsprocessens komplexitet, och vanligtvis kräver enkla filtreringstekniker inte så väl el som tränade personer. Därför kan den tillhörande kostnaden vara låg jämfört med centrifugering.
Centrifugering: Kostnaden är hög jämfört med enkel filtreringsteknik eftersom centrifug behöver el såväl som utbildade tekniker.
Applikationer
Filtrering: Kaffefilter, vattenfilter, ugnsfilter för att ta bort partiklar, Pneumatiska transportsystem använder filter, i laboratoriet används en glastratt, en Buchner-tratt eller sintrad glattratt för filtrering. I människans njure används njurfiltrering för att filtrera blod och selektiv återupptagning av många element som är viktiga för kroppen för att upprätthålla homeostas.
Centrifugering: En av de vanligaste applikationerna är behandling av avloppsslam där separering av fast ämne från högkoncentrerade suspensioner. Centrifugering används också för anrikning av uran. Dessutom används denna teknik i biologisk forskning för isolering av önskat fast ämne eller vätska från en blandning. Dessutom används centrifugering för att ta bort fett från mjölk för att producera skummjölk, för att klargöra och stabilisera vinet och för att separera urinkomponenter och blodelement i kriminaltekniska och medicinska forskningslaboratorier.
Sammanfattningsvis är filtrering och centrifugering olika separationstekniker och nyckelskillnaden mellan dem är den använda kraften och separationsutrustningen. Som ett resultat kan de ha väsentligt olika applikationer.
