Sleutelverskil – Filtrering vs Sentrifugering
Voordat ons oorgaan na 'n diepgaande ontleding van die verskil tussen Filtrasie en Sentrifugering, die twee skeidingstegnieke, laat ons eers kyk wat 'n skeidingstegniek is. In biologiese wetenskap en ingenieurswese word 'n skeidingstegniek gebruik om die gewenste bestanddeel uit 'n mengsel te isoleer. Dit is 'n massa-oordragverskynsel wat 'n mengsel van bestanddele in twee of meer afsonderlike breuke omskakel. Skeiding van mengsels hang af van verskille in chemiese eienskappe of fisiese eienskappe soos massa, digtheid, grootte, vorm of chemiese affiniteit tussen die bestanddele van 'n mengsel. Skeidingstegnieke word dikwels gekategoriseer volgens die spesifieke verskille wat hulle gebruik om skeiding te bewerkstellig. Filtrasie en sentrifugering is die algemeen gebruikte skeidingstegnieke wat slegs gebaseer is op die fisiese beweging van gewenste deeltjies. Die belangrikste verskil tussen filtrasie en sentrifugering is in die gebruikte krag en metode. Filtrering gebruik dikwels 'n siftegniek om kontaminante of ongewenste materiale met behulp van swaartekrag te syg/verwyder. Dit kan bereik word deur fisiese hindernisse soos media, membrane of siwwe. Sentrifugering gebruik die sentrifugale krag om die gewenste verbindings en deeltjies te skei op grond van die molekulêre gewig. Sentrifugeermasjien word vir hierdie skeiding gebruik. Die digter verbindings word na die buitekant van die sentrifuge oorgedra en kan daarvandaan verwyder word. Kom ons brei in hierdie artikel uit oor die verskille tussen filtrasie en sentrifugering.
Wat is filtrasie?
Filtrasie word gebruik om gewenste deeltjies of bestanddele in 'n mengsel of suspensie te skei. Afhangende van die toepassing, kan een of meer belangstellende komponente geïsoleer word met behulp van filtrasietegniek. Dit is 'n fisiese skeidingsmetode en dit is baie belangrik in chemie, voedselwetenskap en ingenieurswese om materiale van verskillende chemiese samestelling te skei of verbindings te suiwer. Tydens filtrasie vind skeiding plaas by 'n enkele of meer geperforeerde laag/s. By filtering word deeltjies wat te groot is om deur die gate van die geperforeerde laag te gaan, behou. Dan kan groot deeltjies 'n oorblyfsel of koeklaag bo-op die filter vorm en kan ook die filtergaas blokkeer, wat verhoed dat die vloeistoffase die filter kruis.
Figuur 1: Illustrasie van eenvoudige filtrasie.
Wat is sentrifugering?
Sentrifugering is 'n proses waardeur 'n sentrifugeermasjien gebruik word om gewenste bestanddele van 'n komplekse vloeistofmengsel/slib te skei. As gevolg van sentrifugering word die neerslag vinniger en volledig op die bodem van die sentrifugebuis versamel. Die oorblywende vloeistof staan bekend as die supernatant vloeistof. Hierdie supernatant word dan óf vinnig uit die buis oorgedra sonder om die neerslag te versteur, óf met 'n Pasteur-pipet verwyder. Die deeltjies wat in sentrifugering presipiteer hang af van sentrifugale versnelling, deeltjies se grootte en vorm, die volume gedeelte van vaste stowwe teenwoordig, die digtheidsverskil tussen die deeltjie en die vloeistof, en die viskositeit.
Figuur 2: Illustrasie van sentrifugeringsproses
Wat is die verskil tussen filtrasie en sentrifugering?
Definisie van filtrasie en sentrifugering
Filtrasie: die handeling of proses om iets ongewens uit 'n vloeistof te verwyder.
Sentrifugering: die proses om ligter gedeeltes van 'n oplossing of 'n mengsel te skei.
kenmerke van filtrasie en sentrifugering
Filtrasie en sentrifugering kan aansienlik verskillende eienskappe hê en hulle kan in die volgende subgroepe gekategoriseer word;
Force Used
Filtrasie: Die gravitasiekrag word in filtrasie gebruik.
Sentrifugering: Die sentrifugale krag word in sentrifugering gebruik.
toerusting
Filtrasie: Siwwe of geperforeerde laag of sif of media of fisiese membraan of filter tregter of hul kombinasies kan gebruik word. Sommige filterhulpmiddels kan gebruik word om filtrasie te help. Dit is gewoonlik onsamedrukbare diatomeeënaarde of silika.
Sentrifugering: Sentrifugeermasjien en sentrifugeerbuise word gebruik.
Bedryfsmetode
Filtrasie: Groot deeltjies in die mengsel kan nie deur die gaas/geperforeerde struktuur van die filter beweeg nie terwyl vloeistof en klein deeltjies onder die swaartekrag beweeg en filtraat word (Figuur 1)
Sentrifugering: Die oplossingmengsel word gesentrifugeer om die swaarder/digter vaste stof na die bodem te dwing, waar dit gereeld 'n ferm koek skep. Die vloeistof bokant hierdie koek kan verwyder of afgegooi word. Hierdie metode is veral nuttig om vaste stowwe te skei wat nie goed filtreer nie (bv. gelatienagtige of fyn deeltjies). (Figuur 2)
tipes
Filtrasie: Daar is drie filtrasietegnieke gebaseer op die verwagte uitkoms bekend as warm-, koue- en vakuumfiltrasie. Warm filtrasie tegniek word hoofsaaklik gebruik om vaste stowwe van 'n warm oplossing te skei. Dit word gebruik om kristalontwikkeling in die filtertregter wat met die oplossing in aanraking kom, te vermy. Kouefiltrasietegniek word hoofsaaklik gebruik om die oplossing wat gekristalliseer moet word, vinnig af te koel. Hierdie metode lei tot die ontwikkeling van baie klein kristalle in teenstelling met die verkryging van groot kristalle deur die oplossing stadig af te koel tot kamertemperatuur. Vakuumfiltrasiemetode word hoofsaaklik gebruik vir 'n klein bondel van die oplossing om klein kristalle vinnig uit te droog. Dit is die doeltreffendste filtrasietegniek in vergelyking met warm en koel filtrasie.
Sentrifugering: Daar is drie sentrifugeringtegnieke, naamlik mikro-sentrifuges, hoëspoed-sentrifuges en ultra-sentrifuges. Mikrosentrifuge word dikwels in navorsingsaktiwiteite gebruik om klein volumes biologiese molekules te verwerk. Hierdie masjien is klein genoeg om op 'n tafelblad vas te maak. Hoëspoed sentrifuges kan groter monstervolumes hanteer en word hoofsaaklik in grootskaalse industrietoepassings gebruik. Ultra-sentrifugering word hoofsaaklik gebruik vir navorsingsdoeleindes soos die bestudering van eienskappe van biologiese deeltjies. Dit is die mees doeltreffende skeidingsmetode in vergelyking met mikro-sentrifuges en hoëspoed-sentrifuges.
Doel
Filtrasie: Hoofdoel van filtrasie is om die gewenste uitkoms te kry deur onsuiwerhede uit 'n mengsel te verwyder of, vir die isolasie van vaste stowwe uit 'n mengsel.
Sentrifugering: Hoofdoel van sentrifugering is die isolasie van vaste stowwe uit 'n oplossing.
Doeltreffendheid
Filtrasie: Eenvoudige filtrasietegnieke sal dalk baie tyd nodig hê om gewenste materiaal te skei en gevolglik is filtrasie minder doeltreffend as sentrifugering.
Sentrifugering: Skeiding vind baie vinnig plaas in vergelyking met filtrasietegnieke. Daarom is sentrifugering meer doeltreffend as filtrasie.
Nadele
Filtrasie: As baie klein hoeveelhede oplossing gefiltreer word, kan die meeste van hierdie oplossing deur die filtermedium geabsorbeer word. Mengsels wat gelatienagtige of fyn deeltjies bevat, filtreer nie goed nie. Daarom kan sentrifugering gebruik word om hierdie mengsels te skei.
Sentrifugering: Hierdie metode vereis kundigheid en elektrisiteit in vergelyking met filtrasietegnieke.
Koste
Filtrasie: Koste hang af van die kompleksiteit van die filtrasieproses, en gewoonlik vereis eenvoudige filtrasietegnieke nie elektrisiteit sowel as opgeleide persone nie. Daarom kan die gepaardgaande koste laag wees in vergelyking met sentrifugering.
Sentrifugering: Koste is hoog in vergelyking met eenvoudige filtrasietegniek, want sentrifuge benodig elektrisiteit sowel as opgeleide tegnici.
Aansoeke
Filtrasie: Koffiefilter, waterfilter, oondfilter om deeltjies te verwyder, Pneumatiese vervoerstelsels gebruik filters, in die laboratorium word 'n glastregter, 'n Buchner-tregter of gesinterglastregter vir filtrasie gebruik. In die menslike nier word nierfiltrasie gebruik om bloed te filtreer en selektiewe herabsorpsie van baie elemente wat noodsaaklik is vir die liggaam om homeostase te handhaaf.
Sentrifugering: Een van die mees algemene toepassings is die behandeling van rioolslyk waar die skeiding van vaste stof van hoogs gekonsentreerde suspensies. Sentrifugering word ook gebruik vir uraanverrykingsproses. Daarbenewens word hierdie tegniek in biologiese navorsing gebruik vir die isolasie van gewenste vastestof of vloeistof uit 'n mengsel. Daarbenewens word sentrifugering gebruik om vet uit melk te verwyder om afgeroomde melk te produseer, om die wyn te verhelder en te stabiliseer en om urinebestanddele en bloedelemente in forensiese en mediese navorsingslaboratoriums te skei.
Ter afsluiting, filtrasie en sentrifugering is verskillende skeidingstegnieke en die sleutelverskil tussen hulle is die gebruikte krag en skeidingstoerusting. Gevolglik kan hulle aansienlik verskillende toepassings hê.
