Verschil tussen filtratie en centrifugatie | Filtrering vs Centrifugatie

Belangrijkste verschil - Filtrering versus Centrifugatie

Alvorens verder te gaan met een diepgaande analyse van het verschil tussen filtratie en centrifugatie, laten we eerst zien wat een scheidingstechniek is. In biologische wetenschap en techniek wordt een scheidingstechniek gebruikt om het gewenste bestanddeel van een mengsel te isoleren. Dit is een fenomeen voor massaoverdracht dat een mengsel van bestanddelen omzet in twee of meer afzonderlijke fracties. De scheiding van mengsels hangt af van verschillen in chemische eigenschappen of fysische eigenschappen, zoals massa, dichtheid, grootte, vorm of chemische affiniteit, onder de bestanddelen van een mengsel. Separatie technieken worden vaak gecategoriseerd volgens de specifieke verschillen die ze gebruiken om scheiding te bereiken. Filtreren en centrifugeren zijn de veelgebruikte scheidingstechnieken die uitsluitend op de fysieke beweging van gewenste deeltjes zijn gebaseerd. Het sleutelverschil tussen filtratie en centrifugatie is in de gebruikte kracht en methode. Filtration gebruikt vaak een zeeftechniek om verontreinigingen of ongewenste materialen met behulp van zwaartekracht te verwijderen / te verwijderen. Dit kan bereikt worden door fysieke belemmeringen zoals media, membranen of strainers. Centrifugatie gebruikt de centrifugale kracht om de gewenste verbindingen en deeltjes te scheiden op basis van het molecuulgewicht. Centrifuge machine wordt gebruikt voor deze scheiding. De dichtere verbindingen overbrengen naar de buitenkant van de centrifuge en kunnen daarvandaan verwijderd worden. In dit artikel laten we de verschillen tussen filtratie en centrifugatie uitbreiden.

Wat is filtratie?

Filtrering wordt gebruikt om gewenste deeltjes of bestanddelen in een mengsel of suspensie te scheiden. Afhankelijk van de applicatie kan één of meer geïnteresseerde componenten worden geïsoleerd met behulp van filtratie techniek. Het is een fysieke scheidingsmethode en het is zeer belangrijk in chemie, voedselwetenschappen en techniek om materialen van verschillende chemische samenstelling te scheiden of verbindingen te zuiveren. Tijdens filtratie gebeurt scheiding bij een enkele of meerdere geperforeerde laag / s. Bij het filteren worden deeltjes die te groot zijn om door de gaten van de geperforeerde laag door te gaan, behouden. Dan kunnen grote deeltjes een residu of taartlaag op de top van het filter vormen en kan het filternetwerk ook blokkeren, waardoor de vloeistoffase het filter niet overschrijdt.

- 2 ->

Figuur 1: Illustratie van eenvoudige filtratie.

Wat is centrifugatie?

Centrifugatie is een proces waarbij een centrifuge machine wordt gebruikt om gewenste bestanddelen van een complex vloeibaar mengsel / slurry te scheiden. Als gevolg van centrifugatie is het neerslag sneller en volledig op de bodem van de centrifugebuis verzameld. De overblijvende vloeistof staat bekend als de supernatant vloeistof. Deze supernatant wordt dan snel overgebracht uit de buis zonder het neerslag te storen of verwijderd met behulp van een Pasteur pipette. De deeltjes die in centrifugatie precipiteren, zijn afhankelijk van de centrifugale versnelling, de grootte en de vorm van deeltjes, het volume gedeelte van vaste stoffen aanwezig, het dichtheidsverschil tussen het deeltje en de vloeistof en de viscositeit.

Figuur 2: Illustratie van centrifugatieproces

Wat is het verschil tussen Filtrering en Centrifugatie?

Definitie van filtratie en centrifugatie

Filtration: de handeling of het proces om iets ongewenst uit een vloeistof te verwijderen.

Centrifugatie: het proces van het scheiden van lichtere delen van een oplossing of een mengsel.

Kenmerken van Filtreren en centrifugeren

Filtreren en centrifugeren kunnen aanzienlijk verschillende eigenschappen hebben en kunnen worden ingedeeld in de volgende subgroepen;

Force Used

Filtration: De zwaartekracht wordt gebruikt in filtratie.

Centrifugatie: De centrifugale kracht wordt gebruikt bij centrifugeren.

Apparatuur

Filtrering: Zeven of geperforeerde lagen of zeef of media of fysieke membraan of filtertrechter of hun combinaties kunnen worden gebruikt. Sommige filterhulpmiddelen kunnen worden gebruikt om filtratie te helpen. Dit zijn meestal incompressibele diatomeeënaarde of silica.

Centrifugatie: Centrifuge- en centrifugebuizen worden gebruikt.

Methode van werking

Filtration: Grote deeltjes in het mengsel kunnen niet door de maas / geperforeerde structuur van het filter doorgaan, terwijl vloeistof en kleine deeltjes door de zwaartekracht verloopt en filtraat worden (Figuur 1)

Centrifugatie: Het oplosmengsel wordt gecentrifugeerd om de zwaardere / dichtere vaste stof naar de bodem te dwingen, waar het vaak een stevige taart creëert. De vloeistof boven deze taart kan verwijderd of gedecanteerd worden. Deze methode is bijzonder nuttig voor het scheiden van vaste stoffen die niet goed filteren (bijv. Gelatineuze of fijne deeltjes). (Figuur 2)

Soorten

Filtrering: Er zijn drie filtratietechnieken gebaseerd op het verwachte resultaat, bekend als warm, koud en vacuümfiltratie. Hete filtratie techniek wordt voornamelijk gebruikt om vaste stoffen te scheiden van een hete oplossing. Dit wordt gebruikt om kristalontwikkeling in de filtertrechter te vermijden die in contact komt met de oplossing. Koude filtratie techniek wordt voornamelijk gebruikt om de oplossing te kristalliseren die snel wordt afgekoeld. Deze methode resulteert in de ontwikkeling van zeer kleine kristallen, omdat ze zich tegen grote kristallen bevinden door de oplossing langzaam te koelen tot kamertemperatuur. Vacuümfiltratie methode wordt voornamelijk gebruikt voor een kleine batch van de oplossing om kleine kristallen snel uit te drogen. Dit is de meest efficiënte filtratie techniek in vergelijking met hete en koele filtratie.

Centrifugatie: Er zijn drie centrifugatietechnieken , namelijk microcentrifuges, hoge centrifuges en ultracentrifugaties. Microcentrifuge wordt vaak gebruikt in onderzoeksactiviteiten om kleine volumes biologische moleculen te verwerken. Deze machine is klein genoeg om op een tafel te bevestigen. Centrifuges met hoge snelheid kunnen grotere monstervolumes hanteren en worden voornamelijk gebruikt in grote schaalindustrie toepassingen. Ultracentrifugatie wordt hoofdzakelijk gebruikt voor onderzoeksdoeleinden, zoals het bestuderen van eigenschappen van biologische deeltjes. Het is de meest efficiënte scheidingsmethode in vergelijking met microcentrifuges en high-speed centrifuges.

Doel

Filtration: Het belangrijkste doel van filtratie wordt het gewenste resultaat verkregen door het verwijderen van onzuiverheden uit een mengsel of, voor het isoleren van vaste stoffen uit een mengsel.

Centrifugatie: Het belangrijkste doel van centrifugeren is het isoleren van vaste stoffen uit een oplossing.

Efficiëntie

Filtrering: Eenvoudige filtratietechnieken kunnen veel tijd kosten om het gewenste materiaal te scheiden en als gevolg hiervan is filtratie minder efficiënt dan centrifugeren.

Centrifugatie: Scheiding gebeurt zeer snel in vergelijking met filtratietechnieken. Daarom is centrifugatie efficiënter dan filtratie.

Nadelen

Filtrering: Als zeer kleine hoeveelheden oplossing gefiltreerd worden, kan het grootste gedeelte van deze oplossing door het filtermedium worden geabsorbeerd. Mengsels die gelatineuze of fijne deeltjes bevatten, filteren niet goed. Om deze mengsels te scheiden, kan centrifugatie dus gebruikt worden.

Centrifugatie: Deze methode vereist knowhow en elektriciteit in vergelijking met filtratietechnieken.

Kosten

Filtrering: Kosten hangt af van de complexiteit van het filtratieproces, en meestal vereisen geen enkelvoudige filtratietechnieken elektriciteit en opgeleide personen. Daarom kan de bijbehorende kosten laag zijn in vergelijking met centrifugeren.

Centrifugatie: De kosten zijn hoog in vergelijking met de eenvoudige filtratietechniek, omdat de centrifuge zowel elektriciteit als opgeleide technici nodig heeft.

Toepassingen

Filter: Koffiefilter, waterfilter, ovens filteren om deeltjes te verwijderen, Pneumatische transportsystemen gebruiken filters, in het laboratorium, een glazen trechter, een Buchner-trechter of gesinterde glazen trechter wordt gebruikt voor filtratie. In de menselijke nier wordt nierfiltratie gebruikt om bloed te filteren en selectieve herabsorptie van vele elementen die vitaal zijn voor het lichaam om homeostase te behouden.

Centrifugatie: Een van de meest gebruikelijke toepassingen is de behandeling van rioolslib waar de afscheiding van vaste stof uit sterk geconcentreerde suspensies. Centrifugatie wordt ook gebruikt voor het verrijken van uranium. Daarnaast wordt deze techniek gebruikt in biologisch onderzoek voor het isoleren van gewenste vaste stof of vloeistof uit een mengsel.Daarnaast wordt centrifugering gebruikt om vet uit melk te verwijderen om afgeroomde melk te produceren, om de wijn te verduidelijken en te stabiliseren en om te scheiden van urinebestanddelen en bloedelementen in forensische en medische onderzoekslaboratoria.

Ten slotte zijn filtratie en centrifugatie verschillende scheidingstechnieken en het belangrijkste verschil tussen hen is de gebruikte kracht en scheidingsapparatuur. Als gevolg hiervan kunnen zij aanzienlijk verschillende toepassingen hebben.

Referenties: Harrison, Roger G., Todd, Paul, Rudge, Scott R. en Petrides D. P. Bioseparaties Wetenschap en Techniek. Oxford University Press, 2003. Cao, W. en Demeler B. (2008). Modellerende Analytische Ultracentrifugatie Experimenten met een Adaptieve Space-Time Finite Element Oplossing voor Multicomponent Reacting Systems. Biofysisch Journal, (95), 54-65.