Fő különbség - Szűrés vs centrifugálás
Mielőtt folytatnánk a két elválasztási technika közötti szűrés és centrifugálás közötti különbség mélyreható elemzését, először nézzük meg, mi is az az elválasztási technika. A biológiai tudományban és a mérnöki tudományban elválasztási technikát alkalmaznak a kívánt alkotóelem elkülönítéséhez egy keveréktől. Ez egy tömegátadási jelenség, amely az alkotóelemek keverékét két vagy több különálló frakcióvá alakítja. A keverékek szétválasztása a kémiai tulajdonságok vagy a fizikai tulajdonságok, például a tömeg, a sűrűség, a méret, az alak vagy a kémiai affinitás különbségétől függ a keverék alkotórészei között. A szétválasztási technikákat gyakran az elkülönítés elérésére használt sajátos különbségek szerint kategorizálják. A szűrés és a centrifugálás az általánosan alkalmazott elválasztási technika, amely csak a kívánt részecskék fizikai mozgásán alapul. A szűrés és a centrifugálás közötti legfontosabb különbség az alkalmazott erőben és a módszerben van. A szűrés gyakran rostálási technikát alkalmaz a szennyeződések vagy a nem kívánt anyagok gravitáció segítségével történő szűrésére / eltávolítására. Ez fizikai akadályokkal, például közeggel, membránokkal vagy szűrőkkel érhető el. A centrifugálás a centrifugális erőt használja a kívánt vegyületek elválasztására és részecskékre a molekulatömeg alapján. Centrifuga gépet használnak erre az elválasztásra. A sűrűbb vegyületek átkerülnek a centrifuga külsejére, és onnan eltávolíthatók. Ebben a cikkben részletezzük a szűrés és a centrifugálás közötti különbségeket. A szűrés gyakran rostálási technikát alkalmaz a szennyeződések vagy a nem kívánt anyagok gravitáció segítségével történő kiszűrésére / eltávolítására. Ez fizikai akadályokkal, például közeggel, membránokkal vagy szűrőkkel érhető el. A centrifugálás a centrifugális erőt használja a kívánt vegyületek elválasztására és részecskékre a molekulatömeg alapján. Centrifuga gépet használnak erre az elválasztásra. A sűrűbb vegyületek átkerülnek a centrifuga külsejére, és onnan eltávolíthatók. Ebben a cikkben részletezzük a szűrés és a centrifugálás közötti különbségeket. A szűrés gyakran rostálási technikát alkalmaz a szennyeződések vagy a nem kívánt anyagok gravitáció segítségével történő szűrésére / eltávolítására. Ez fizikai akadályokkal, például közeggel, membránokkal vagy szűrőkkel érhető el. A centrifugálás a centrifugális erőt használja a kívánt vegyületek elválasztására és részecskékre a molekulatömeg alapján. Centrifuga gépet használnak erre az elválasztásra. A sűrűbb vegyületek átjutnak a centrifuga külsejére, és onnan eltávolíthatók. Ebben a cikkben részletezzük a szűrés és a centrifugálás közötti különbségeket. A sűrűbb vegyületek átjutnak a centrifuga külsejére, és onnan eltávolíthatók. Ebben a cikkben részletezzük a szűrés és a centrifugálás közötti különbségeket. A sűrűbb vegyületek átkerülnek a centrifuga külsejére, és onnan eltávolíthatók. Ebben a cikkben részletezzük a szűrés és a centrifugálás közötti különbségeket.
Mi a szűrés?
Szűrést alkalmazunk a kívánt részecskék vagy alkotórészek keverékben vagy szuszpenzióban történő szétválasztására. Az alkalmazástól függően egy vagy több érdekelt komponenst el lehet különíteni szűrési technikával. Ez egy fizikai elválasztási módszer, és nagyon fontos a vegyiparban, az élelmiszer-tudományban és a műszaki tudományban a különböző kémiai összetételű anyagok elkülönítése vagy a vegyületek tisztítása. A szűrés során az elválasztás egyetlen vagy több perforált rétegnél történik. A szűrés során megmaradnak a részecskék, amelyek túl nagyok ahhoz, hogy áthaladjanak a perforált réteg lyukain. Ezután nagy részecskék maradékot vagy pogácsaréteget képezhetnek a szűrő tetején, és elzárhatják a szűrőhálót is, megakadályozva a folyadékfázis átjutását a szűrőn.
1. ábra: Az egyszerű szűrés illusztrációja.
Mi az a centrifugálás?
A centrifugálás olyan eljárás, amelynek során centrifugagépet használnak a komplex folyadékkeverék / iszap kívánt alkotóelemeinek elválasztására. A centrifugálás eredményeként a csapadék gyorsabban és teljesen összegyűlik a centrifugacső alján. A fennmaradó folyadékot felülúszó folyadéknak nevezzük. Ezt a felülúszót ezután vagy gyorsan átviszik a csőből a csapadék megzavarása nélkül, vagy Pasteur pipetta segítségével eltávolítják. A centrifugálás során kicsapódó részecskék a centrifugális gyorsulástól, a részecskék méretétől és alakjától, a jelenlévő szilárd anyagok térfogatrészétől, a részecske és a folyadék sűrűség-különbségétől, valamint a viszkozitástól függenek.
2. ábra: A centrifugálási folyamat illusztrációja
Mi a különbség a szűrés és a centrifugálás között?
A szűrés és a centrifugálás meghatározása
Szűrés: a folyadékból nem kívánt anyag eltávolítása.
Centrifugálás: az oldat vagy keverék könnyebb részeinek elválasztásának folyamata.
A szűrés és a centrifugálás jellemzői
A szűrésnek és a centrifugálásnak jelentősen eltérő tulajdonságai lehetnek, és a következő alcsoportokba sorolhatók;
Használt erő
Szűrés: A gravitációs erőt használjuk a szűrésben.
Centrifugálás: A centrifugálás során a centrifugális erőt használják.
Felszerelés
Szűrés: Sziták vagy perforált réteg vagy szűrő vagy közeg vagy fizikai membrán vagy szűrőtölcsér vagy ezek kombinációi használhatók. Néhány szűrő segédeszköz felhasználható a szűrés elősegítésére. Ezek általában nem összenyomható kovaföld vagy szilícium-dioxid.
Centrifugálás: Centrifugagépet és centrifugacsöveket használnak.
Működés módja
Szűrés: A keverékben lévő nagy részecskék nem tudnak átjutni a szűrő hálóján / perforált szerkezetén, míg a folyadék és a kis részecskék a gravitációs erő alatt szűrletké válnak (1. ábra)
Centrifugálás: Az oldatkeveréket centrifugáljuk, hogy a nehezebb / sűrűbb szilárd anyagot az aljára kényszerítsük, ahol gyakran szilárd pogácsát hoz létre. A sütemény fölött lévő folyadék eltávolítható vagy dekantálható. Ez a módszer különösen hasznos a nem jól szűrő szilárd anyagok elválasztására (pl. Kocsonyás vagy finom részecskék). (2. ábra)
Típusok
Szűrés: A várt eredményen alapuló három szűrési technika létezik: meleg, hideg és vákuum szűrés. A forró szűrési technikát elsősorban a szilárd anyagok és a forró oldatok elválasztására használják. Ezt arra használják, hogy elkerüljék a kristályfejlődést az oldattal érintkező szűrőtölcsérben. Hideg szűrési technikát alkalmaznak elsősorban a kristályosítandó oldat gyors lehűtésére. Ez a módszer nagyon kicsi kristályok kifejlődését eredményezi, mivel ellenzi a nagy kristályok előállítását az oldat lassú szobahőmérsékletűre való hűtésével. Vákuumszűrési módszert alkalmaznak elsősorban az oldat egy kis tételéhez, hogy a kis kristályokat gyorsan kiszárítsák. Ez a leghatékonyabb szűrési technika a meleg és a hideg szűréshez képest.
Centrifugálás: Három centrifugálási technika létezik, nevezetesen mikrocentrifugák, nagysebességű centrifugák és ultraszentrifugálások. A mikrocentrifugát gyakran használják kutatási tevékenységekben kis mennyiségű biológiai molekula feldolgozására. Ez a gép elég kicsi ahhoz, hogy asztallapra rögzítse. A nagysebességű centrifugák nagyobb mintatérfogatot képesek kezelni, és főleg nagyüzemi ipari alkalmazásokban használják őket. Az ultracentrifugálást elsősorban kutatási célokra használják, például a biológiai részecskék tulajdonságainak tanulmányozására. Ez a leghatékonyabb elválasztási módszer a mikrocentrifugákhoz és a nagysebességű centrifugákhoz képest.
Célja
Szűrés: A szűrés fő célja a kívánt eredmény elérése azáltal, hogy eltávolítja a szennyeződéseket egy keverékből, vagy szilárd anyagokat izolálunk egy keverékből.
Centrifugálás: A centrifugálás fő célja a szilárd anyagok elkülönítése az 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 a szűrési technikákhoz képest nagyon gyorsan történik. Ezért a centrifugálás hatékonyabb, mint a szűrés.
Hátrányok
Szűrés: Ha nagyon kis mennyiségű oldatot szűrünk, akkor az oldat nagy részét a szűrőközeg abszorbeálja. A kocsonyás vagy finom részecskéket tartalmazó keverékek nem jól szűrhetők. Ezért ezen keverékek elkülönítésére 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 az egyszerű szűrési technikák általában nem igényelnek olyan áramot, mint képzett személyek. Ezért a kapcsolódó költségek alacsonyak lehetnek a centrifugáláshoz képest.
Centrifugálás: Az egyszerű szűrési technikához képest magas a költség, mert a centrifugához villamos energiára van szükség, valamint képzett technikusokra.
Alkalmazások
Szűrés: kávészűrő, vízszűrő, kemenceszűrő a részecskék eltávolítására, a pneumatikus szállító rendszerek szűrőket használnak, a laboratóriumban egy üvegtölcsért, egy Buchner-tölcsért vagy zsugorított üvegtölcsért használnak a szűréshez. Az emberi vesében a veseszűrést használják a vér szűrésére és a szervezet számára létfontosságú sok elem szelektív újrafelszívódására a homeosztázis fenntartása érdekében.
Centrifugálás: Az egyik leggyakoribb alkalmazás a szennyvíziszap kezelése, ahol a szilárd anyag elválasztása az erősen koncentrált szuszpenzióktól. Centrifugálást is alkalmaznak az urándúsítási folyamathoz. Ezen túlmenően ezt a technikát alkalmazzák a biológiai kutatásban a kívánt szilárd vagy folyékony keverékből történő izolálására. Ezenkívül centrifugálással alkalmazzák a zsír eltávolítását a tejből, a sovány tej előállításához, a bor tisztázására és stabilizálására, valamint a vizelet alkotóelemeinek és a vérelemek elválasztására az igazságügyi és orvosi kutató laboratóriumokban.
Összefoglalva, a szűrés és a centrifugálás különböző elválasztási technikák, és a legfontosabb különbség közöttük az alkalmazott erő és elválasztó berendezés. Ennek eredményeként lényegesen eltérő alkalmazások lehetnek.
