Ero suodatuksen ja sentrifugoinnin välillä

Avainero - suodatus vs sentrifugointi
 

Ennen kuin siirrymme syvälliseen analyysiin suodatuksen ja sentrifugoinnin välillä, jotka ovat kaksi erotustekniikkaa, katsotaanpa ensin, mikä on erotustekniikka. Biotieteessä ja tekniikassa käytetään erotustekniikkaa halutun aineosan eristämiseksi seoksesta. Tämä on massansiirto-ilmiö, joka muuttaa ainesosien seoksen kahdeksi tai useammaksi erilliseksi fraktioksi. Seosten erottaminen riippuu kemiallisten ominaisuuksien tai fysikaalisten ominaisuuksien, kuten massan, tiheyden, koon, muodon tai kemiallisen affiniteetin eroista seoksen aineosien välillä. Erotustekniikat luokitellaan usein niiden erityisten erojen mukaan, joita he käyttävät erottamiseen. Suodatus ja sentrifugointi ovat yleisesti käytettyjä erotustekniikoita, jotka perustuvat vain haluttujen hiukkasten fyysiseen liikkeeseen. avainero välillä suodatus ja sentrifugointi ovat käytetyn voiman ja menetelmän mukaisia. Suodatuksessa käytetään usein seulontatekniikkaa epäpuhtauksien tai ei-toivottujen materiaalien erottamiseksi / poistamiseksi painovoiman avulla. Tämä voidaan saavuttaa fyysisten esteiden, kuten väliaineiden, kalvojen tai suodattimien avulla. Sentrifugointi käyttää keskipakoisvoimaa haluttujen yhdisteiden ja hiukkasten erottamiseen molekyylipainon perusteella. Tähän erotukseen käytetään sentrifugikoneita. Tiheämmät yhdisteet siirtyvät sentrifugin ulkopuolelle ja voidaan poistaa sieltä. Tarkastellaan tässä artikkelissa suodatuksen ja sentrifugoinnin eroja.

Mikä on suodatus?

Suodattamista käytetään erottamaan halutut hiukkaset tai aineosat seoksessa tai suspensiossa. Sovelluksesta riippuen joko yksi tai useampi kiinnostunut komponentti voidaan eristää suodatustekniikalla. se on fyysinen erotusmenetelmä ja kemiassa, elintarviketieteessä ja tekniikassa on erittäin tärkeää erottaa kemiallisen koostumuksen omaavat materiaalit tai puhdistaa yhdisteet. Suodatuksen aikana erottelu tapahtuu yhdellä tai useammalla rei'itetyllä kerroksella. Suodattaessa hiukkaset, jotka ovat liian suuria läpäistäkseen rei'itetyn kerroksen reikien, pidätetään. Sitten suuret hiukkaset voivat muodostaa jäännöksen tai kakkukerroksen suodattimen päälle ja voivat myös tukkia suodattimen verkon, estäen nestefaasin ylittämisen suodattimesta..

Kuva 1: Kuva yksinkertaisesta suodatuksesta.

Mikä on sentrifugointi?

Sentrifugointi on prosessi, jolla a sentrifugikoneella erotetaan monimutkaisen nestemäisen seoksen / lietteen halutut aineosat. Sentrifugoinnin tuloksena saostuma kerääntyy nopeammin ja täysin sentrifugiputken pohjalle. Jäljelle jäävä neste tunnetaan supernatanttina. Tämä supernatantti siirretään sitten joko nopeasti putkesta häiritsemättä sakkaa tai poistetaan Pasteur-pipetillä. Sentrifugoinnissa saostuneet hiukkaset riippuvat keskipakokiihtyvyydestä, hiukkasten koosta ja muodosta, läsnä olevien kiinteiden aineiden tilavuusosasta, hiukkasen ja nesteen tiheyserosta ja viskositeetista.

Kuvio 2: Kuva sentrifugointiprosessista

Mitä eroa suodatuksella ja sentrifugoinnilla on??

Määritelmä suodatus ja sentrifugointi

suodatus: teko tai prosessi, jolla poistetaan jotain ei-toivottua nesteestä.

sentrifugointi: liuoksen tai seoksen vaaleampien osien erottamisprosessi.

Ominaisuudet Suodatus ja sentrifugointi

Suodatuksella ja sentrifugoinnilla voi olla merkittävästi erilaisia ​​ominaisuuksia ja ne voidaan luokitella seuraaviin alaryhmiin;

Voima käytetty

suodatus: Painovoimaa käytetään suodattamisessa.

sentrifugointi: Keskipakoisvoimaa käytetään sentrifugoinnissa.

Laitteet

suodatus: Seuloja tai rei'itettyä kerrosta, suodatinta tai väliainetta tai fyysistä kalvoa tai suodatussuppiloa tai niiden yhdistelmiä voidaan käyttää. Joitakin suodatusapuaineita voidaan käyttää suodattamisen helpottamiseen. Nämä ovat yleensä puristamatonta piimaan piitä tai piidioksidia.

sentrifugointi: Sentrifugointilaitetta ja sentrifugiputkia käytetään.

Toimintatapa

suodatus: Seoksessa olevat suuret hiukkaset eivät pääse läpi suodattimen mesh / rei'itetyn rakenteen läpi, kun taas neste ja pienet hiukkaset kulkevat painovoiman vaikutuksesta suodoksi (kuva 1)

sentrifugointi: Liuosseos sentrifugoidaan pakottaman / tiheämmän kiinteän aineen pakottamiseksi pohjaan, missä se usein muodostaa kiinteän kakun. Tämän kakun yläpuolella oleva neste voidaan poistaa tai dekantoida. Tämä menetelmä on erityisen hyödyllinen sellaisten kiinteiden aineiden erottamiseksi, jotka eivät suodata hyvin (esim. Gelatiinipitoiset tai hienot partikkelit). (Kuva 2)

Tyypit

suodatus: On kolme suodatustekniikkaa perustuu odotettuun tulokseen, joka tunnetaan nimellä kuuma, kylmä ja tyhjösuodatus. Kuuma suodatus tekniikkaa käytetään ensisijaisesti kiinteiden aineiden erottamiseen kuumasta liuoksesta. Tätä käytetään välttämään kiteiden kehittymistä suodatussuppilossa, joka on kosketuksissa liuoksen kanssa. Kylmä suodatus tekniikkaa käytetään ensisijaisesti kiteyttävän liuoksen jäähdyttämiseen nopeasti. Tämä menetelmä johtaa erittäin pienten kiteiden kehitykseen, koska ne vastustavat suurten kiteiden jäähdyttämistä liuosta hitaasti huoneenlämpötilaan.. Tyhjiösuodatus menetelmää käytetään ensisijaisesti pienelle erälle liuosta pienten kiteiden kuivaamiseksi nopeasti. Tämä on tehokkain suodatustekniikka verrattuna kuumaan ja viileään suodatukseen.

sentrifugointi: On kolme sentrifugointitekniikkaa nimittäin mikrosentrifugit, nopeat sentrifugit ja ultra-sentrifugoinnit. mikrosentrifugi käytetään usein tutkimustoiminnassa pienten biologisten molekyylimäärien prosessointiin. Tämä kone on tarpeeksi pieni kiinnittyäkseen pöydälle. Nopeat sentrifugit pystyy käsittelemään suurempia näytemääriä ja niitä käytetään pääasiassa suurten teollisuuden sovelluksissa. Ultrasentrifugoinnilla käytetään pääasiassa tutkimustarkoituksiin, kuten biologisten hiukkasten ominaisuuksien tutkimiseen. Se on tehokkain erotusmenetelmä verrattuna mikrosentrifugien ja nopeaan sentrifugointiin.

Tarkoitus

suodatus: Suodatuksen päätarkoitus on saada aikaan 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 ja sen seurauksena suodatus on vähemmän tehokasta kuin sentrifugointi.

sentrifugointi: Erottelu tapahtuu erittäin nopeasti verrattuna suodatustekniikoihin. Siksi sentrifugointi on tehokkaampaa kuin suodatus.

haitat

suodatus: Jos suodatetaan erittäin pieniä määriä liuosta, suodatinväliaine voi absorboida suurimman osan tästä liuoksesta. Seokset, jotka sisältävät gelatiinipitoisia tai hienojakoisia hiukkasia, eivät suodata hyvin. Siksi näiden seosten erottamiseksi voidaan käyttää sentrifugointia.

sentrifugointi: Tämä menetelmä vaatii tietotaitoa ja sähköä suodatustekniikoihin verrattuna.

Kustannus

suodatus: Kustannukset riippuvat suodatusprosessin monimutkaisuudesta, ja yleensä yksinkertaiset suodatustekniikat eivät vaadi sähköä ja koulutettuja henkilöitä. Siksi siihen liittyvät kustannukset voivat olla alhaiset verrattuna sentrifugointiin.

sentrifugointi: Kustannukset ovat korkeat verrattuna yksinkertaiseen suodatustekniikkaan, koska sentrifugi tarvitsee sähköä ja koulutettuja teknikkoja.

Sovellukset

suodatus: Kahvisuodatin, vesisuodatin, uuninsuodatin hiukkasten poistamiseksi. Pneumaattisissa kuljetusjärjestelmissä käytetään suodattimia. Suodatukseen käytetään laboratoriossa lasisuppiloa, Buchner-suppiloa tai sintrattua lasisuppiloa. Ihmisen munuaisissa munuaissuodatusta käytetään veren suodattamiseen ja monien elimistöön elintärkeiden elementtien selektiiviseen imeytymiseen homeostaasin ylläpitämiseksi..

sentrifugointi: Yksi kaikista yleiset sovellukset on jätevesilietteen käsittely, jossa kiinteän aineen erottaminen erittäin tiivistetyistä suspensioista. Sentrifugointia käytetään myös uraanin rikastusprosessissa. Tämän lisäksi tätä tekniikkaa käytetään biologisessa tutkimuksessa halutun kiinteän tai nesteen eristämiseksi seoksesta. Sentrifugointia käytetään lisäksi maidon rasvan poistamiseen rasvattoman maidon tuottamiseksi, viinin kirkastamiseksi ja stabiloimiseksi sekä virtsan ainesosien ja verielementtien erottamiseksi oikeuslääketieteen ja lääketieteellisissä tutkimuslaboratorioissa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että suodatus ja sentrifugointi ovat erilaisia ​​erotustekniikoita, ja keskeinen ero niiden välillä on käytetty voima- ja erotuslaite. Seurauksena on, että niillä voi olla olennaisesti erilaisia ​​sovelluksia.

  Viitteet: Harrison, Roger G., Todd, Paul, Rudge, Scott R. ja Petrides D.P. Bioseparaatioiden tiede ja tekniikka. Oxford University Press, 2003. Cao, W. ja Demeler B. (2008). Analyyttisen ultrakestrifugaatiokokeen mallintaminen adaptiivisella avaruus-aika-elementtiratkaisulla monikomponenttireagoiville järjestelmille. Biophysical Journal, (95), 54 - 65.