Filtrasyon ve Santrifüjleme Arasındaki Fark

Temel Fark - Filtrasyon ve Santrifüjleme
 

Filtrasyon ve Santrifüjleme arasındaki farkın derinlemesine analizine geçmeden önce, iki ayırma tekniği, önce bir ayırma tekniğinin ne olduğunu görelim. Biyoloji biliminde ve mühendisliğinde, istenen bileşeni bir karışımdan izole etmek için bir ayırma tekniği kullanılır. Bu, bileşenlerin bir karışımını iki veya daha fazla farklı fraksiyona dönüştüren bir kütle transfer olgusudur. Karışımların ayrılması, bir karışımın bileşenleri arasında kimyasal özelliklerde veya kütle, yoğunluk, boyut, şekil veya kimyasal afinite gibi fiziksel özelliklerde farklılıklara bağlıdır. Ayırma teknikleri genellikle ayırmayı sağlamak için kullandıkları belirli farklılıklara göre sınıflandırılır. Filtrasyon ve santrifüjleme, sadece istenen partiküllerin fiziksel hareketine dayanan yaygın olarak kullanılan ayırma teknikleridir. temel fark arasında filtrasyon ve santrifüj kullanılan kuvvet ve yöntemde. Filtrasyon genellikle yerçekimi yardımıyla kirleticileri veya istenmeyen malzemeleri süzmek / çıkarmak için bir eleme tekniği kullanır. Bu, ortam, membranlar veya süzgeçler gibi fiziksel bariyerler ile elde edilebilir. Santrifüjleme moleküler ağırlığa göre istenen bileşikleri ve partikülleri ayırmak için santrifüj kuvvetini kullanır. Bu ayırma için santrifüj makinesi kullanılır. Daha yoğun bileşikler santrifüjün dışına aktarılır ve oradan uzaklaştırılabilir. Bu makalede, filtrasyon ve santrifüjleme arasındaki farkları ele alalım..

Filtrasyon Nedir?

Filtrasyon, bir karışım veya süspansiyon içindeki arzu edilen partikülleri veya bileşenleri ayırmak için kullanılır. Uygulamaya bağlı olarak, bir veya daha fazla ilgili bileşen, filtrasyon tekniği kullanılarak izole edilebilir. Bu fiziksel bir ayırma yöntemi kimya, gıda bilimi ve mühendisliğinde farklı kimyasal bileşime sahip malzemeleri ayırmak veya bileşikleri saflaştırmak çok önemlidir. Filtrasyon sırasında, ayırma işlemi bir ya da daha çok delikli tabakada meydana gelir. Filtrelemede, delikli katmanın deliklerinden geçemeyecek kadar büyük parçacıklar tutulur. Daha sonra, büyük partiküller filtrenin üstünde bir artık veya kek tabakası oluşturabilir ve ayrıca filtre ağını engelleyerek sıvı fazının filtreyi geçmesini önleyebilir.

Şekil 1: Basit filtrasyonun gösterimi.

Santrifüj Nedir??

Santrifüjleme, santrifüj makinesi karmaşık bir sıvı karışım / bulamaç istenen bileşenlerini ayırmak için kullanılır. Santrifüjlemenin bir sonucu olarak, çökelti santrifüj tüpünün tabanında daha hızlı ve tamamen toplanır. Kalan sıvı süpernatant sıvı olarak bilinir. Bu süpernatan daha sonra çökeltiyi bozmadan hızla tüpten aktarılır veya bir Pasteur pipeti kullanılarak çıkarılır. Santrifüjleme sırasında çöken parçacıklar, santrifüj ivmesine, parçacıkların boyutuna ve şekline, mevcut katıların hacim bölümüne, parçacık ve sıvı arasındaki yoğunluk farkına ve viskoziteye bağlıdır..

Şekil 2: Santrifüjleme işleminin gösterimi

Filtrasyon ve Santrifüjleme arasındaki fark nedir?

Filtrasyon ve Santrifüj Tanımı

Filtrasyon: bir sıvıdan istenmeyen bir şeyi çıkarma işlemi veya işlemi.

Santrifüjler: bir çözeltinin veya karışımın daha hafif kısımlarını ayırma işlemi.

Özellikleri Filtrasyon ve Santrifüj

Filtrasyon ve santrifüjleme önemli ölçüde farklı özelliklere sahip olabilir ve aşağıdaki alt gruplara ayrılabilir;

Kullanılan Kuvvet

Filtrasyon: Filtrasyonda yerçekimi kuvveti kullanılır.

Santrifüjler: Merkezkaç kuvveti santrifüjlemede kullanılır.

ekipman

Filtrasyon: Elekler veya delikli katman veya süzgeç veya ortam veya fiziksel membran veya filtre hunisi veya bunların kombinasyonları kullanılabilir. Filtrelemeye yardımcı olmak için bazı filtre yardımcıları kullanılabilir. Bunlar genellikle sıkıştırılamaz diyatomlu toprak veya silis.

Santrifüjler: Santrifüj makinesi ve santrifüj tüpleri kullanılır.

Çalışma Yöntemi

Filtrasyon: Karışımdaki büyük parçacıklar filtrenin gözenekli / delikli yapısından geçemezken, sıvı ve küçük parçacıklar yerçekimi süzüntüsü haline gelme kuvveti altında geçer (Şekil 1)

Santrifüjler: Çözelti karışımı, daha ağır / yoğun katı maddeyi tabana zorlamak için santrifüjlenir, burada sık sık sert bir kek oluşturur Bu kekin üstündeki sıvı çıkarılabilir veya boşaltılabilir. Bu yöntem özellikle iyi filtrelenmeyen katıların ayrılması için yararlıdır (Örn: jelatinimsi veya ince parçacıklar). (Şekil 2)

Türleri

Filtrasyon: Var üç filtrasyon tekniği sıcak, soğuk ve vakum filtrasyonu olarak bilinen beklenen sonuca göre. Sıcak filtrasyon tekniği öncelikle katıları sıcak bir çözeltiden ayırmak için kullanılır. Bu, çözelti ile temas eden filtre hunisinde kristal gelişimini önlemek için kullanılır. Soğuk filtrasyon tekniği öncelikle kristalleştirilecek çözeltiyi hızla soğutmak için kullanılır. Bu yöntem, çözeltiyi yavaşça oda sıcaklığına soğutarak büyük kristallerin elde edilmesine karşı çok küçük kristallerin gelişmesine yol açar.. Vakum filtrasyonu yöntem öncelikle küçük kristalleri hızlı bir şekilde kurutmak için küçük bir çözelti grubu için kullanılır. Bu, sıcak ve soğuk filtrasyona kıyasla en verimli filtrasyon tekniğidir.

Santrifüjler: Var üç santrifüj tekniği mikro santrifüjler, yüksek hızlı santrifüjler ve ultra santrifüjler. mikrosantrifüj araştırma faaliyetlerinde genellikle küçük miktarlarda biyolojik molekülleri işlemek için kullanılır. Bu makine bir masa üstüne sabitlenecek kadar küçük. Yüksek hızlı santrifüjler daha büyük numune hacimlerini işleyebilir ve çoğunlukla büyük ölçekli endüstri uygulamalarında kullanılır. Ultra santrifüjleme esas olarak biyolojik partiküllerin özelliklerini incelemek gibi araştırma amaçlı kullanılır. Mikro santrifüjler ve yüksek hızlı santrifüjlere kıyasla en verimli ayırma yöntemidir..

amaç

Filtrasyon: Filtrasyonun temel amacı, bir karışımdaki safsızlıkları gidererek veya bir karışımdan katıların izolasyonu için istenen sonucu elde etmektir..

Santrifüjler: Santrifüjlemenin temel amacı, bir çözeltiden katıların izolasyonudur.

verim

Filtrasyon: Basit filtreleme tekniklerinin istenen malzemeyi ayırmak için çok fazla zamana ihtiyacı olabilir ve sonuç olarak filtrasyon santrifüjlemeden daha az verimlidir.

Santrifüjler: Ayırma, filtrasyon tekniklerine kıyasla çok hızlı gerçekleşir. Bu nedenle santrifüjleme filtrasyondan daha verimlidir.

Dezavantajları

Filtrasyon: Çok az miktarda çözelti filtrelenirse, bu çözeltinin çoğu filtre ortamı tarafından emilebilir. Jelatinli veya ince parçacıklar içeren karışımlar iyi filtrelenmez. Bu nedenle, bu karışımları ayırmak için santrifüj kullanılabilir..

Santrifüjler: Bu yöntem, filtreleme tekniklerine kıyasla know-how ve elektrik gerektirir.

Maliyet

Filtrasyon: Maliyet, filtrasyon işleminin karmaşıklığına bağlıdır ve genellikle basit filtrasyon teknikleri, eğitimli kişiler kadar elektrik gerektirmez. Bu nedenle, santrifüjleme ile ilişkili maliyet düşük olabilir.

Santrifüjler: Basit filtrasyon tekniğine kıyasla maliyet yüksektir çünkü santrifüjün eğitimli teknisyenlerin yanı sıra elektriğe ihtiyacı vardır.

Uygulamalar

Filtrasyon: Kahve filtresi, su filtresi, parçacıkları gidermek için fırın filtresi, Pnömatik taşıma sistemleri filtreleri kullanır, laboratuarda bir cam huni, bir Buchner hunisi veya sinterlenmiş cam huni filtrasyon için kullanılır. İnsan böbreğinde, böbrek filtrasyonu, homeostazı sürdürmek için vücut için hayati olan birçok elementin kan ve seçici yeniden emilimini filtrelemek için kullanılır..

Santrifüjler: En iyilerinden biri ortak uygulamalar yüksek konsantrasyonlu süspansiyonlardan katı ayrışmanın olduğu kanalizasyon çamurunun arıtılmasıdır. Santrifüjleme ayrıca uranyum zenginleştirme işlemi için kullanılır. Buna ek olarak, bu teknik biyolojik araştırmada istenen katı veya sıvının bir karışımdan izolasyonu için kullanılır. Ayrıca santrifüj, yağsız süt üretmek için sütten yağı çıkarmak, şarabı temizlemek ve stabilize etmek ve adli ve tıbbi araştırma laboratuvarlarında idrar bileşenlerini ve kan elemanlarını ayırmak için kullanılır..

Sonuç olarak, filtrasyon ve santrifüjleme farklı ayırma teknikleridir ve aralarındaki en önemli fark kullanılan kuvvet ve ayırma ekipmanıdır. Sonuç olarak, büyük ölçüde farklı uygulamalara sahip olabilirler.

  Kaynaklar: Harrison, Roger G., Todd, Paul, Rudge, Scott R. ve Petrides D.P. Biyolojik Ayrımlar Bilim ve Mühendislik. Oxford University Press, 2003. Cao, W. ve Demeler B. (2008). Çok Bileşenli Reaksiyon Sistemleri için Analitik Ultrasantrifüj Deneylerinin Uyarlanabilir Uzay-Zamanlı Sonlu Elemanlar Çözümü ile Modellenmesi. Biyofizik Dergisi, (95), 54-65'te açıklanmaktadır.