Különbség a szűrés és a centrifugálás között

Fő különbség - szűrés vs centrifugálás
 

Mielőtt továbblépnénk a szűrés és a centrifugálás közötti különbség, a két elválasztási módszer alapos elemzéséhez, először nézzük meg, hogy mi az elválasztási technika. A biológiai tudományban és a műszaki ismeretekben elválasztási technikát alkalmaznak a kívánt alkotóelem elkülönítésére a keverékből. Ez egy tömegátadási jelenség, amely az alkotóelemek keverékét két vagy több különálló frakcióvá alakítja. A keverékek szétválasztása a keverék alkotóelemei közötti kémiai és fizikai tulajdonságok, például tömeg, sűrűség, méret, alak vagy kémiai affinitás különbségektől függ. Az elválasztási technikákat gyakran kategorizálják a különbségek alapján, amelyeket az elválasztáshoz használnak. A szűrés és centrifugálás a szokásos elválasztási technikák, amelyek csak a kívánt részecskék fizikai mozgásán alapulnak. Az kulcs különbség között A szűrést és a centrifugálást az alkalmazott erővel és módszerrel végezzük. A szűrés során gyakran szitálási technikát alkalmaznak a szennyező anyagok vagy a nemkívánatos anyagok szűrésére / eltávolítására gravitáció segítségével.. Ez fizikai akadályokon keresztül érhető el, például közegekkel, membránokkal vagy szűrőkkel. A centrifugálás centrifugális erőt alkalmaz a kívánt vegyületek és a részecskék molekulatömeg alapján történő elválasztására. Centrifugagépet használunk erre az elválasztásra. A sűrűbb vegyületek a centrifuga külső oldalára kerülnek, és onnan eltávolíthatók. Ebben a cikkben részletezzük a szűrés és a centrifugálás közötti különbségeket.

Mi a szűrés??

A szűrést elvégezzük a kívánt részecskék vagy összetevők elválasztására keverékben vagy szuszpenzióban. Az alkalmazástól függően egy vagy több érdekelt alkotóelem szűrési módszerrel izolálható. Ez fizikai elválasztási módszer és a kémiában, az élelmiszer-tudományban és a mérnöki munkában nagyon fontos a különféle kémiai összetételű anyagok elkülönítése vagy vegyületek tisztítása. A szűrés során az elválasztás egy vagy több perforált réteg (ek) en történik. A szűrés során megmaradnak a perforált réteg lyukain áthaladó részecskék. Ezután a nagy részecskék maradékot vagy süteményréteget képezhetnek a szűrő tetején, és blokkolhatják a szűrő hálóját is, megakadályozva, hogy a folyadék fázis áthaladjon a szűrőn.

1. ábra: Az egyszerű szűrés illusztrációja.

Mi az a centrifugálás??

A centrifugálás egy folyamat, amelynek során a centrifugagépet használunk a komplex folyékony keverék / iszap kívánt alkotóelemeinek elválasztására. Centrifugálás eredményeként a csapadék gyorsabban és teljes mértékben összegyűlik a centrifugacső alján. A fennmaradó folyadékot felülúszó folyadéknak nevezzük. Ezt a felülúszót ezután vagy gyorsan eltávolítják a csőből a csapadék megzavarása nélkül, vagy Pasteur-pipettával távolítják el. A centrifugálás során kicsapódó részecskék a centrifugális gyorsulástól, a részecskék méretétől és alakjától, a jelen lévő szilárd anyag térfogatarányától, a részecske és a folyadék sűrűségbeli különbségétől és a viszkozitástól függnek.

2. ábra: A centrifugálási folyamat ábrája

Mi a különbség a szűrés és a centrifugálás között??

A szűrés és centrifugálás meghatározása

Szűrés: valamely nemkívánatos folyadék eltávolításának cselekedete vagy folyamata.

centrifugálás: az oldat vagy keverék könnyebb részeinek elválasztásának folyamata.

Jellemzői Szűrés és centrifugálás

A szűrésnek és a centrifugálásnak jelentősen eltérő tulajdonságai lehetnek, és a következő alcsoportokba sorolhatók;

Használt erő

Szűrés: A gravitációs erőt alkalmazzák a szűrésben.

centrifugálás: A centrifugális erőt a centrifugálás során használják.

Felszerelés

Szűrés: Szita vagy perforált réteg vagy szűrő, közeg, fizikai membrán vagy szűrő tölcsér vagy ezek kombinációi használhatók. Néhány szűrősegéd felhasználható a szűrés elősegítésére. Ezek általában összenyomhatatlan kovaföld vagy kovasav.

centrifugálás: Centrifugagépet és centrifugacsövet használnak.

Működési módszer

Szűrés: A keverékben lévő nagy részecskék nem juthatnak át a szűrő hálóján / perforált szerkezetén, míg a folyadék és a kis részecskék a gravitációs erő hatására átjutnak szűrletbe (1. ábra)

centrifugálás: Az oldat-elegyet centrifugáljuk, hogy a nehezebb / sűrűbb szilárd anyagot az aljára erõsítsük, ahol gyakran szilárd tortát hozunk létre. A sütemény feletti folyadék eltávolítható vagy dekantálható. Ez az eljárás különösen hasznos olyan szilárd anyagok elválasztására, amelyek nem szűrnek jól (pl. Zselatinos vagy finom részecskék). (2. ábra)

típusai

Szűrés: Vannak három szűrési technika a várható eredmény alapján, úgynevezett meleg, hideg és vákuum szűrés. Forró szűrés A technikát elsősorban a szilárd anyagok elkülönítésére használják a forró oldattól. Ezt arra használják, hogy elkerüljék a kristályok kialakulását a szűrőtölcsérben, amely érintkezésbe kerül az oldattal. Hideg szűrés A technikát elsősorban a kristályosodó oldat gyors lehűtésére használják. Ez a módszer nagyon kicsi kristályok kialakulását eredményezi, amelyek ellentétben állnak azzal, hogy nagy kristályokat kapnak az oldat lassú szobahőmérsékletre történő hűtésével.. Vákuumszűrés A módszert elsősorban az oldat kis tételére használják a kis kristályok gyors kiszáradására. Ez a leghatékonyabb szűrési technika a meleg és hideg szűréshez képest.

centrifugálás: Vannak három centrifugálási technika nevezetesen mikrocentrifugák, nagysebességű centrifugák és ultracentrifugációk. Mikrocentrifugáló gyakran használják kutatási tevékenységekben kis mennyiségek biológiai molekulák feldolgozására. Ez a gép elég kicsi ahhoz, hogy az asztalra rögzítse. Nagy sebességű centrifugák képes nagyobb minták kezelésére, és főként nagy ipari alkalmazásokban használják. Ultra-centrifugálással főként kutatási célokra, például biológiai részecskék tulajdonságainak tanulmányozására használják. Ez a leghatékonyabb elválasztási módszer a mikrocentrifugákhoz és a nagysebességű centrifugákhoz képest.

Célja

Szűrés: A szűrés fő célja a kívánt eredmény elérése a szennyeződések eltávolításával a keverékből, vagy a szilárd anyagok elkülönítésére a keverékből.

centrifugálás: A centrifugálás fő célja a szilárd anyagok elkülönítése egy oldatból.

Hatékonyság

Szűrés: Az egyszerű szűrési technikáknak sok időre lehet szükségük a kívánt anyag elválasztásához, és ennek eredményeként a szűrés kevésbé hatékony, mint a centrifugálás..

centrifugálás: Az elválasztás nagyon gyors a szűrési technikákhoz képest. Ezért a centrifugálás hatékonyabb, mint a szűrés.

hátrányok

Szűrés: Ha nagyon kis mennyiségű oldatot szűrnek, ennek az oldatnak a nagy része felszívódhat a szűrőközegben. A zselés vagy finom részecskéket tartalmazó keverékek nem szűrnek jól. Ezért ezen keverékek elválasztására centrifugálást lehet alkalmazni.

centrifugálás: Ez a módszer know-how-t és villamos energiát igényel a szűrési technikákhoz képest.

Költség

Szűrés: A költség a szűrési folyamat bonyolultságától függ, és általában az egyszerű szűrési technikákhoz nincs szükség villamos energiára, valamint képzett személyekre. Ezért a kapcsolódó költségek alacsonyak lehetnek a centrifugálással összehasonlítva.

centrifugálás: A költség magas az egyszerű szűrési módszerhez képest, mivel a centrifugához elektromos áramra van szükség, valamint képzett szakemberekre.

Alkalmazások

Szűrés: Kávészűrő, vízszűrő, kemenceszűrő a részecskék eltávolításához. A pneumatikus szállítórendszerek szűrőket használnak, a laboratóriumban üvegszűrőt, Buchner-tölcsért vagy szinterelt üvegtölcsért használnak a szűréshez. Az emberi vesében a vese szűrésével szűrik a vért, és a test számára a homeosztázis fenntartása érdekében elengedhetetlen számos elem szelektív újrafelszívódását szolgálják..

centrifugálás: Az egyik leginkább általános alkalmazások a szennyvíziszap kezelése, ahol a szilárd anyag elválasztása erősen koncentrált szuszpenziókból. A centrifugálást urán dúsításra is használják. Ezen túlmenően ezt a technikát használják biológiai kutatásokban a kívánt szilárd vagy folyékony anyag keverékből történő izolálására. Ezenkívül centrifugálással távolítják el a tejet a zsírból, és előállítják a fölözött tejet, tisztázzák és stabilizálják a borot, valamint elválasztják a vizelet alkotóelemeit és a vér elemeit a kriminalisztikai és orvosi kutató laboratóriumokban..

Összefoglalva, a szűrés és a centrifugálás különféle elválasztási technikák, és a különbség közöttük a felhasznált erő és elválasztó berendezés van. Ennek eredményeként jelentősen eltérő alkalmazásuk lehet.

  Hivatkozások: Harrison, Roger G., Todd, Paul, Rudge, Scott R. és Petrides D.P. Biológiai elkülönítések Tudomány és technika. Oxford University Press, 2003. Cao, W. és Demeler B. (2008). Analitikus ultracentrifugációs kísérletek modellezése adaptív tér-idő véges elem megoldással többkomponensű reagáló rendszerekhez. Biophysical Journal, (95), 54-65.