Diferența Dintre Filtrare și Centrifugare

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 08:41

Diferența cheie - Filtrare vs Centrifugare

Înainte de a trece la o analiză aprofundată a diferenței dintre filtrare și centrifugare, cele două tehnici de separare, să vedem mai întâi ce este o tehnică de separare. În știința și ingineria biologică, se folosește o tehnică de separare pentru a izola constituentul dorit dintr-un amestec. Acesta este un fenomen de transfer de masă care transformă un amestec de constituenți în două sau mai multe fracții distincte. Separarea amestecurilor depinde de diferențele dintre proprietățile chimice sau proprietățile fizice, cum ar fi masa, densitatea, dimensiunea, forma sau afinitatea chimică, dintre constituenții unui amestec. Tehnicile de separare sunt adesea clasificate în funcție de diferențele specifice pe care le folosesc pentru a realiza separarea. Filtrarea și centrifugarea sunt tehnicile de separare utilizate în mod obișnuit, bazate doar pe mișcarea fizică a particulelor dorite. Diferența cheie între filtrare și centrifugare constă în forța și metoda utilizate. Filtrarea folosește adesea o tehnică de cernere pentru a strecura / elimina contaminanții sau materialele nedorite cu ajutorul gravitației. Acest lucru poate fi realizat prin bariere fizice, cum ar fi medii, membrane sau strecurătoare. Centrifugarea utilizează forța centrifugă pentru a separa compușii și particulele dorite pe baza greutății moleculare. Pentru această separare se folosește mașina centrifugă. Compușii mai densi se transferă în exteriorul centrifugii și pot fi îndepărtați de acolo. În acest articol, să explicăm diferențele dintre filtrare și centrifugare. Filtrarea folosește adesea o tehnică de cernere pentru a strecura / îndepărta contaminanții sau materialele nedorite cu ajutorul gravitației. Acest lucru poate fi realizat prin bariere fizice, cum ar fi medii, membrane sau strecurătoare. Centrifugarea utilizează forța centrifugă pentru a separa compușii și particulele dorite pe baza greutății moleculare. Pentru această separare se folosește mașina centrifugă. Compușii mai densi se transferă în exteriorul centrifugii și pot fi îndepărtați de acolo. În acest articol, să explicăm diferențele dintre filtrare și centrifugare. Filtrarea folosește adesea o tehnică de cernere pentru a strecura / îndepărta contaminanții sau materialele nedorite cu ajutorul gravitației. Acest lucru poate fi realizat prin bariere fizice, cum ar fi medii, membrane sau strecurătoare. Centrifugarea utilizează forța centrifugă pentru a separa compușii și particulele dorite pe baza greutății moleculare. Pentru această separare se folosește mașina centrifugă. Compușii mai densi se transferă în exteriorul centrifugii și pot fi îndepărtați de acolo. În acest articol, să explicăm diferențele dintre filtrare și centrifugare. Compușii mai densi se transferă în exteriorul centrifugii și pot fi îndepărtați de acolo. În acest articol, să explicăm diferențele dintre filtrare și centrifugare. Compușii mai densi se transferă în exteriorul centrifugii și pot fi îndepărtați de acolo. În acest articol, să explicăm diferențele dintre filtrare și centrifugare.

Ce este Filtration?

Filtrarea este utilizată pentru a separa particulele sau componentele dorite într-un amestec sau suspensie. În funcție de aplicație, una sau mai multe componente interesate pot fi izolate folosind tehnica de filtrare. Este o metodă de separare fizică și este foarte important în chimie, știința alimentelor și inginerie separarea materialelor cu diferite compoziții chimice sau purificarea compușilor. În timpul filtrării, separarea are loc la un strat perforat unic sau multiplu. La filtrare, particulele care sunt prea mari pentru a trece prin găurile stratului perforat sunt reținute. Apoi, particulele mari pot forma un reziduu sau un strat de tort pe partea de sus a filtrului și, de asemenea, pot bloca rețeaua filtrului, împiedicând faza fluidă să traverseze filtrul.

Figura 1: Ilustrarea filtrării simple.

Ce este Centrifugarea?

Centrifugarea este un proces prin care o mașină de centrifugare este utilizată pentru a separa componentele dorite ale unui amestec lichid complex / suspensie. Ca rezultat al centrifugării, precipitatul este adunat mai rapid și complet pe fundul tubului centrifugii. Lichidul rămas este cunoscut sub numele de lichidul supernatant. Acest supernatant este apoi fie transferat rapid din tub fără a perturba precipitatul, fie îndepărtat folosind o pipetă Pasteur. Particulele care precipită în centrifugare depind de accelerația centrifugă, dimensiunea și forma particulelor, porțiunea de volum a solidelor prezente, diferența de densitate dintre particule și fluid și vâscozitatea.

Figura 2: Ilustrarea procesului de centrifugare

Care este diferența dintre filtrare și centrifugare?

Definiția filtrării și centrifugării

Filtrare: actul sau procesul de a elimina ceva nedorit dintr-un lichid.

Centrifugare: procesul de separare a porțiunilor mai ușoare ale unei soluții sau a unui amestec.

Caracteristicile filtrării și centrifugării

Filtrarea și centrifugarea pot avea caracteristici semnificativ diferite și pot fi clasificate în următoarele subgrupuri;

Forța utilizată

Filtrare: Forța gravitațională este utilizată în filtrare.

Centrifugare: Forța centrifugă este utilizată în centrifugare.

Echipament

Filtrare: Se pot utiliza site sau strat perforat sau filtru sau mediu sau membrană fizică sau pâlnie filtrantă sau combinațiile acestora. Unele ajutoare de filtrare pot fi utilizate pentru a ajuta la filtrare. Acestea sunt de obicei pământ de diatomee sau silice incompresibil.

Centrifugare: se utilizează mașina de centrifugat și tuburile de centrifugare.

Metoda de operare

Filtrare: Particulele mari din amestec nu pot trece prin plasă / structura perforată a filtrului în timp ce fluidele și particulele mici trec sub forța gravitației devenind filtrat (Figura 1)

Centrifugare: Amestecul de soluție este centrifugat pentru a forța solidul mai greu / mai dens până la fund, unde creează frecvent un tort ferm Lichidul de deasupra acestui tort poate fi îndepărtat sau decantat. Această metodă este utilă în special pentru separarea solidelor care nu filtrează bine (de exemplu: particule gelatinoase sau fine). (Figura 2)

Tipuri

Filtrare: Există trei tehnici de filtrare bazate pe rezultatul anticipat cunoscut sub numele de filtrare la cald, la rece și la vid. Tehnica de filtrare la cald este utilizată în primul rând pentru a separa solidele de o soluție fierbinte. Aceasta este utilizată pentru a evita dezvoltarea cristalelor în pâlnia de filtrare care vine în contact cu soluția. Tehnica de filtrare la rece este utilizată în primul rând pentru a răci rapid soluția care trebuie cristalizată. Această metodă are ca rezultat dezvoltarea unor cristale foarte mici pentru a se opune obținerii unor cristale mari prin răcirea lentă a soluției la temperatura camerei. Metoda de filtrare sub vid este utilizată în primul rând pentru un lot mic de soluție pentru a usca rapid cristale mici. Aceasta este cea mai eficientă tehnică de filtrare în comparație cu filtrarea la cald și la rece.

Centrifugarea: Există trei tehnici de centrifugare și anume micro-centrifugele, centrifugele de mare viteză și ultra-centrifugările. Microcentrifuga este adesea utilizată în activități de cercetare pentru a procesa volume mici de molecule biologice. Acest aparat este suficient de mic pentru a fi fixat pe o masă. Centrifugele de mare viteză pot gestiona volume mai mari de probe și sunt utilizate în principal în aplicații industriale la scară largă. Ultra-centrifugarea este utilizată în principal în scopuri de cercetare, cum ar fi studierea proprietăților particulelor biologice. Este cea mai eficientă metodă de separare în comparație cu microcentrifugele și centrifugele de mare viteză.

Scop

Filtrare: Scopul principal al filtrării este obținerea rezultatului dorit prin eliminarea impurităților dintr-un amestec sau, pentru izolarea solidelor dintr-un amestec.

Centrifugarea: Scopul principal al centrifugării este izolarea solidelor dintr-o soluție.

Eficienţă

Filtrare: tehnicile simple de filtrare pot necesita mult timp pentru a separa materialul dorit și, ca rezultat, filtrarea este mai puțin eficientă decât centrifugarea.

Centrifugare: Separarea are loc foarte rapid în comparație cu tehnicile de filtrare. Prin urmare, centrifugarea este mai eficientă decât filtrarea.

Dezavantaje

Filtrare: Dacă se filtrează cantități foarte mici de soluție, cea mai mare parte a acestei soluții poate fi absorbită de mediul filtrant. Amestecurile care conțin particule gelatinoase sau fine nu se filtrează bine. Prin urmare, pentru a separa aceste amestecuri se poate folosi centrifugarea.

Centrifugare: Această metodă necesită cunoștințe și electricitate în comparație cu tehnicile de filtrare.

Cost

Filtrare: Costul depinde de complexitatea procesului de filtrare și, de obicei, tehnicile simple de filtrare nu necesită energie electrică, precum și persoanele instruite. Prin urmare, costul asociat poate fi mic în comparație cu centrifugarea.

Centrifugare: Costul este ridicat în comparație cu tehnica simplă de filtrare, deoarece centrifuga are nevoie de energie electrică, precum și de tehnicieni instruiți.

Aplicații

Filtrare: filtru de cafea, filtru de apă, filtru de cuptoare pentru îndepărtarea particulelor, sistemele de transport pneumatic utilizează filtre, în laborator, pentru filtrare se utilizează o pâlnie de sticlă, o pâlnie Buchner sau o pâlnie de sticlă sinterizată. În rinichiul uman, filtrarea renală este utilizată pentru a filtra sângele și reabsorbția selectivă a multor elemente vitale pentru ca organismul să mențină homeostazia.

Centrifugare: Una dintre cele mai frecvente aplicații este tratarea nămolului de epurare unde separarea solidului de suspensiile foarte concentrate. Centrifugarea este, de asemenea, utilizată pentru procesul de îmbogățire a uraniului. În plus, această tehnică este utilizată în cercetarea biologică pentru izolarea solidului sau lichidului dorit dintr-un amestec. În plus, centrifugarea este utilizată pentru a îndepărta grăsimea din lapte pentru a produce lapte degresat, pentru a clarifica și stabiliza vinul și pentru a separa componentele urinei și elementele sanguine din laboratoarele de cercetare criminalistică și medicală.

În concluzie, filtrarea și centrifugarea sunt diferite tehnici de separare și diferența cheie între ele este forța utilizată și echipamentul de separare. Ca urmare, acestea pot avea aplicații substanțial diferite.