Belangrijkste verschil - Filtratie versus centrifugatie
Voordat we verder gaan met een diepgaande analyse van het verschil tussen Filtratie en Centrifugatie, de twee scheidingstechnieken, laten we eerst zien wat een scheidingstechniek is. In de biologische wetenschap en techniek wordt een scheidingstechniek gebruikt om het gewenste bestanddeel uit een mengsel te isoleren. Dit is een fenomeen van massaoverdracht dat een mengsel van bestanddelen omzet in twee of meer verschillende fracties. Scheiding van mengsels hangt af van verschillen in chemische eigenschappen of fysische eigenschappen zoals massa, dichtheid, grootte, vorm of chemische affiniteit tussen de bestanddelen van een mengsel. Scheidingstechnieken worden vaak gecategoriseerd op basis van de specifieke verschillen die ze gebruiken om scheiding te bereiken. Filtratie en centrifugatie zijn de meest gebruikte scheidingstechnieken die alleen gebaseerd zijn op de fysieke beweging van gewenste deeltjes. Het belangrijkste verschil tussen filtratie en centrifugeren zit in de gebruikte kracht en methode. Bij filtratie wordt vaak een zeeftechniek gebruikt om met behulp van zwaartekracht verontreinigingen of ongewenste materialen te zeven / verwijderen. Dit kan worden bereikt via fysieke barrières zoals media, membranen of zeven. Centrifugeren maakt gebruik van de middelpuntvliedende kracht om de gewenste verbindingen en deeltjes te scheiden op basis van het molecuulgewicht. Voor deze scheiding wordt een centrifuge-machine gebruikt. De dichtere verbindingen gaan naar de buitenkant van de centrifuge en kunnen daar vandaan worden verwijderd. Laten we in dit artikel ingaan op de verschillen tussen filtratie en centrifugeren. Bij filtratie wordt vaak een zeeftechniek gebruikt om met behulp van zwaartekracht verontreinigingen of ongewenste materialen te zeven / verwijderen. Dit kan worden bereikt via fysieke barrières zoals media, membranen of zeven. Centrifugeren maakt gebruik van de middelpuntvliedende kracht om de gewenste verbindingen en deeltjes te scheiden op basis van het molecuulgewicht. Voor deze scheiding wordt een centrifuge-machine gebruikt. De dichtere verbindingen gaan naar de buitenkant van de centrifuge en kunnen daar vandaan worden verwijderd. Laten we in dit artikel ingaan op de verschillen tussen filtratie en centrifugeren. Bij filtratie wordt vaak een zeeftechniek gebruikt om met behulp van zwaartekracht verontreinigingen of ongewenste materialen te zeven / verwijderen. Dit kan worden bereikt via fysieke barrières zoals media, membranen of zeven. Centrifugeren maakt gebruik van de middelpuntvliedende kracht om de gewenste verbindingen en deeltjes te scheiden op basis van het molecuulgewicht. Voor deze scheiding wordt een centrifuge-machine gebruikt. De dichtere verbindingen gaan naar de buitenkant van de centrifuge en kunnen daar vandaan worden verwijderd. Laten we in dit artikel ingaan op de verschillen tussen filtratie en centrifugeren. De dichtere verbindingen gaan naar de buitenkant van de centrifuge en kunnen daar vandaan worden verwijderd. Laten we in dit artikel ingaan op de verschillen tussen filtratie en centrifugeren. De dichtere verbindingen gaan naar de buitenkant van de centrifuge en kunnen daar vandaan worden verwijderd. Laten we in dit artikel ingaan op de verschillen tussen filtratie en centrifugeren.
Wat is filtratie?
Filtratie wordt gebruikt om gewenste deeltjes of bestanddelen in een mengsel of suspensie te scheiden. Afhankelijk van de toepassing kunnen een of meer geïnteresseerde componenten worden geïsoleerd met behulp van filtratietechniek. Het is een fysische scheidingsmethode en het is erg belangrijk in de chemie, voedingswetenschap en techniek om materialen met verschillende chemische samenstelling te scheiden of om verbindingen te zuiveren. Tijdens filtratie vindt scheiding plaats bij een enkele of meerdere geperforeerde laag / lagen. Bij het filteren worden deeltjes tegengehouden die te groot zijn om door de gaten van de geperforeerde laag te gaan. Grote deeltjes kunnen dan een residu of koeklaag vormen bovenop het filter en kunnen ook het filtergaas blokkeren, waardoor wordt voorkomen dat de vloeistoffase het filter passeert.
Figuur 1: illustratie van eenvoudige filtratie.
Wat is centrifugeren?
Centrifugeren is een proces waarbij een centrifuge-machine wordt gebruikt om de gewenste bestanddelen van een complex vloeistofmengsel / slurry te scheiden. Als resultaat van centrifugeren wordt het neerslag sneller en volledig verzameld op de bodem van de centrifugebuis. De resterende vloeistof staat bekend als de bovenstaande vloeistof. Dit supernatant wordt dan ofwel snel uit de buis overgebracht zonder het neerslag te verstoren, ofwel verwijderd met een pasteurpipet. De deeltjes die bij centrifugeren neerslaan, zijn afhankelijk van de centrifugale versnelling, de grootte en vorm van de deeltjes, het volumegedeelte van de aanwezige vaste stoffen, het dichtheidsverschil tussen het deeltje en de vloeistof en de viscositeit.
Figuur 2: illustratie van het centrifugatieproces
Wat is het verschil tussen filtratie en centrifugeren?
Definitie van filtratie en centrifugatie
Filtratie: de handeling of het proces waarbij iets ongewenst uit een vloeistof wordt verwijderd.
Centrifugeren: het proces waarbij lichtere delen van een oplossing of een mengsel worden gescheiden.
Kenmerken van filtratie en centrifugatie
Filtratie en centrifugatie kunnen significant verschillende kenmerken hebben en ze kunnen worden onderverdeeld in de volgende subgroepen;
Force gebruikt
Filtratie: De zwaartekracht wordt gebruikt bij filtratie.
Centrifugeren: De middelpuntvliedende kracht wordt gebruikt bij centrifugeren.
Uitrusting
Filtratie: Zeven of geperforeerde laag of zeef of media of fysiek membraan of filtertrechter of combinaties daarvan kunnen worden gebruikt. Sommige filterhulpmiddelen kunnen worden gebruikt om de filtratie te helpen. Dit zijn gewoonlijk onsamendrukbare diatomeeënaarde of silica.
Centrifugeren: Centrifuge-machine en centrifugebuisjes worden gebruikt.
Werkwijze
Filtratie: Grote deeltjes in het mengsel kunnen niet door de mesh / geperforeerde structuur van het filter gaan, terwijl vloeistof en kleine deeltjes onder invloed van de zwaartekracht passeren en filtraat worden (Figuur 1)
Centrifugeren: Het oplossingsmengsel wordt gecentrifugeerd om de zwaardere / dichtere vaste stof naar de bodem te dwingen, waar het vaak een stevige koek vormt. De vloeistof boven deze koek kan worden verwijderd of gedecanteerd. Deze methode is met name handig voor het scheiden van vaste stoffen die niet goed filteren (bijvoorbeeld: geleiachtige of fijne deeltjes). (Figuur 2)
Types
Filtratie: Er zijn drie filtratietechnieken op basis van het verwachte resultaat, bekend als hete, koude en vacuümfiltratie. Hete filtratietechniek wordt voornamelijk gebruikt om vaste stoffen uit een hete oplossing te scheiden. Dit wordt gebruikt om kristalontwikkeling in de filtertrechter die in contact komt met de oplossing te voorkomen. Koude filtratietechniek wordt voornamelijk gebruikt om de te kristalliseren oplossing snel af te koelen. Deze methode resulteert in de ontwikkeling van zeer kleine kristallen in tegenstelling tot het verkrijgen van grote kristallen door de oplossing langzaam af te koelen tot kamertemperatuur. Vacuümfiltratiemethode wordt voornamelijk gebruikt voor een kleine batch van de oplossing om kleine kristallen snel uit te drogen. Dit is de meest efficiënte filtratietechniek in vergelijking met hete en koude filtratie.
Centrifugeren: er zijn drie centrifugatietechnieken, namelijk microcentrifuges, hogesnelheidscentrifuges en ultracentrifugaties. Microcentrifuge wordt vaak gebruikt bij onderzoeksactiviteiten om kleine hoeveelheden biologische moleculen te verwerken. Deze machine is klein genoeg om op een tafelblad te bevestigen. Snelle centrifuges kunnen grotere monstervolumes aan en worden voornamelijk gebruikt in grootschalige industriële toepassingen. Ultracentrifugatie wordt voornamelijk gebruikt voor onderzoeksdoeleinden, zoals het bestuderen van eigenschappen van biologische deeltjes. Het is de meest efficiënte scheidingsmethode in vergelijking met microcentrifuges en hogesnelheidscentrifuges.
Doel
Filtratie: Het belangrijkste doel van filtratie is het verkrijgen van het gewenste resultaat door onzuiverheden uit een mengsel te verwijderen of, voor het isoleren van vaste stoffen uit een mengsel.
Centrifugeren: Het belangrijkste doel van centrifugeren is het isoleren van vaste stoffen uit een oplossing.
Efficiëntie
Filtratie: Eenvoudige filtratietechnieken hebben mogelijk veel tijd nodig om het gewenste materiaal te scheiden en als resultaat is filtratie minder efficiënt dan centrifugeren.
Centrifugeren: scheiding vindt zeer snel plaats in vergelijking met filtratietechnieken. Daarom is centrifugeren efficiënter dan filtratie.
Nadelen
Filtratie: Als zeer kleine hoeveelheden oplossing worden gefilterd, kan het grootste deel van deze oplossing worden geabsorbeerd door het filtermedium. Mengsels die geleiachtige of fijne deeltjes bevatten, filteren niet goed. Daarom kan centrifugeren worden gebruikt om deze mengsels te scheiden.
Centrifugeren: deze methode vereist knowhow en elektriciteit in vergelijking met filtratietechnieken.
Kosten
Filtratie: de kosten zijn afhankelijk van de complexiteit van het filtratieproces, en gewoonlijk vereisen eenvoudige filtratietechnieken niet zozeer elektriciteit als geschoolde personen. Daarom kunnen de bijbehorende kosten laag zijn in vergelijking met centrifugeren.
Centrifugeren: de kosten zijn hoog in vergelijking met een eenvoudige filtratietechniek omdat de centrifuge zowel elektriciteit nodig heeft als getrainde technici.
Toepassingen
Filtratie: Koffiefilter, waterfilter, ovenfilter om deeltjes te verwijderen, Pneumatische transportsystemen gebruiken filters, in het laboratorium wordt een glazen trechter, een Buchner-trechter of een trechter van gesinterd glas gebruikt voor filtratie. In de menselijke nieren wordt nierfiltratie gebruikt om bloed te filteren en selectieve heropname van veel elementen die essentieel zijn voor het lichaam om de homeostase te behouden.
Centrifugeren: Een van de meest voorkomende toepassingen is de behandeling van zuiveringsslib waarbij vaste stoffen worden gescheiden van sterk geconcentreerde suspensies. Centrifugeren wordt ook gebruikt voor het verrijkingsproces van uranium. Daarnaast wordt deze techniek in biologisch onderzoek gebruikt voor het isoleren van gewenste vaste stof of vloeistof uit een mengsel. Bovendien wordt centrifugeren gebruikt om vet uit melk te verwijderen om magere melk te produceren, om de wijn te klaren en te stabiliseren en om urinebestanddelen en bloedelementen te scheiden in forensische en medische onderzoekslaboratoria.
Concluderend, filtratie en centrifugatie zijn verschillende scheidingstechnieken en het belangrijkste verschil tussen hen is de gebruikte kracht en scheidingsapparatuur. Als resultaat kunnen ze aanzienlijk verschillende toepassingen hebben.
