Differenza chiave - Filtrazione vs Centrifugazione
Prima di passare ad un'analisi approfondita della differenza tra Filtrazione e Centrifugazione, le due tecniche di separazione, vediamo innanzitutto cos'è una tecnica di separazione. Nella scienza e nell'ingegneria biologica, viene utilizzata una tecnica di separazione per isolare il costituente desiderato da una miscela. Questo è un fenomeno di trasferimento di massa che converte una miscela di costituenti in due o più frazioni distinte. La separazione delle miscele dipende dalle differenze nelle proprietà chimiche o fisiche come massa, densità, dimensione, forma o affinità chimica, tra i componenti di una miscela. Le tecniche di separazione sono spesso classificate in base alle differenze specifiche che utilizzano per ottenere la separazione. La filtrazione e la centrifugazione sono le tecniche di separazione comunemente utilizzate basate solo sul movimento fisico delle particelle desiderate. La differenza fondamentale tra filtrazione e centrifugazione è nella forza e nel metodo utilizzati. La filtrazione utilizza spesso una tecnica di setacciatura per filtrare / rimuovere contaminanti o materiali indesiderati con l'aiuto della gravità. Ciò può essere ottenuto attraverso barriere fisiche come mezzi, membrane o filtri. La centrifugazione utilizza la forza centrifuga per separare i composti desiderati e il particolato in base al peso molecolare. La macchina centrifuga viene utilizzata per questa separazione. I composti più densi si trasferiscono all'esterno della centrifuga e possono essere rimossi da lì. In questo articolo, approfondiamo le differenze tra filtrazione e centrifugazione. La filtrazione utilizza spesso una tecnica di setacciatura per filtrare / rimuovere contaminanti o materiali indesiderati con l'aiuto della gravità. Ciò può essere ottenuto attraverso barriere fisiche come mezzi, membrane o filtri. La centrifugazione utilizza la forza centrifuga per separare i composti desiderati e il particolato in base al peso molecolare. La macchina centrifuga viene utilizzata per questa separazione. I composti più densi si trasferiscono all'esterno della centrifuga e possono essere rimossi da lì. In questo articolo, approfondiamo le differenze tra filtrazione e centrifugazione. La filtrazione utilizza spesso una tecnica di setacciatura per filtrare / rimuovere contaminanti o materiali indesiderati con l'aiuto della gravità. Ciò può essere ottenuto attraverso barriere fisiche come mezzi, membrane o filtri. La centrifugazione utilizza la forza centrifuga per separare i composti desiderati e il particolato in base al peso molecolare. La macchina centrifuga viene utilizzata per questa separazione. I composti più densi si trasferiscono all'esterno della centrifuga e possono essere rimossi da lì. In questo articolo, approfondiamo le differenze tra filtrazione e centrifugazione. I composti più densi si trasferiscono all'esterno della centrifuga e possono essere rimossi da lì. In questo articolo, approfondiamo le differenze tra filtrazione e centrifugazione. I composti più densi si trasferiscono all'esterno della centrifuga e possono essere rimossi da lì. In questo articolo, approfondiamo le differenze tra filtrazione e centrifugazione.
Cos'è la filtrazione?
La filtrazione viene utilizzata per separare particelle o componenti desiderati in una miscela o sospensione. A seconda dell'applicazione, uno o più componenti interessati possono essere isolati utilizzando la tecnica di filtrazione. È un metodo di separazione fisica ed è molto importante in chimica, scienza alimentare e ingegneria separare materiali di diversa composizione chimica o purificare composti. Durante la filtrazione, la separazione avviene in uno o più strati perforati. Nella filtrazione vengono trattenute le particelle troppo grandi per passare attraverso i fori dello strato perforato. Quindi, particelle grandi possono formare un residuo o uno strato di torta sopra il filtro e possono anche bloccare la rete del filtro, impedendo alla fase fluida di attraversare il filtro.
Figura 1: Illustrazione della filtrazione semplice.
Cos'è la centrifugazione?
La centrifugazione è un processo mediante il quale una macchina centrifuga viene utilizzata per separare i costituenti desiderati di una miscela / impasto liquido complesso. Come risultato della centrifugazione, il precipitato viene raccolto più rapidamente e completamente sul fondo della provetta da centrifuga. Il liquido rimanente è noto come liquido surnatante. Questo supernatante viene quindi trasferito rapidamente dalla provetta senza disturbare il precipitato o rimosso utilizzando una pipetta Pasteur. Le particelle che precipitano in centrifugazione dipendono dall'accelerazione centrifuga, dalle dimensioni e dalla forma delle particelle, dalla porzione in volume dei solidi presenti, dalla differenza di densità tra la particella e il fluido e dalla viscosità.
Figura 2: Illustrazione del processo di centrifugazione
Qual è la differenza tra Filtrazione e Centrifugazione?
Definizione di Filtrazione e Centrifugazione
Filtrazione: l'atto o il processo di rimozione di qualcosa di indesiderato da un liquido.
Centrifugazione: il processo di separazione di porzioni più leggere di una soluzione o miscela.
Caratteristiche di filtrazione e centrifugazione
Filtrazione e centrifugazione possono avere caratteristiche significativamente differenti e possono essere classificate nei seguenti sottogruppi;
Forza usata
Filtrazione: la forza gravitazionale viene utilizzata nella filtrazione.
Centrifugazione: la forza centrifuga viene utilizzata nella centrifugazione.
Attrezzature
Filtrazione: è possibile utilizzare setacci o strati perforati o filtri o media o membrana fisica o imbuto filtrante o le loro combinazioni. Alcuni coadiuvanti del filtro possono essere utilizzati per aiutare la filtrazione. Questi sono comunemente farina fossile incomprimibile o silice.
Centrifugazione: vengono utilizzati macchina centrifuga e provette da centrifuga.
Metodo di funzionamento
Filtrazione: le particelle grandi nella miscela non possono passare attraverso la struttura a rete / perforata del filtro mentre il fluido e le particelle piccole passano sotto la forza di gravità diventando filtrate (Figura 1)
Centrifugazione: La miscela della soluzione viene centrifugata per spingere il solido più pesante / più denso sul fondo, dove spesso crea una torta solida. Il liquido sopra questa torta può essere rimosso o decantato. Questo metodo è particolarmente utile per separare i solidi che non filtrano bene (Es: particelle gelatinose o fini). (Figura 2)
Tipi
Filtrazione: esistono tre tecniche di filtrazione basate sul risultato previsto noto come filtrazione a caldo, freddo e sotto vuoto. La tecnica di filtrazione a caldo viene utilizzata principalmente per separare i solidi da una soluzione calda. Viene utilizzato per evitare lo sviluppo di cristalli nell'imbuto filtrante che viene a contatto con la soluzione. La tecnica di filtrazione a freddo viene utilizzata principalmente per raffreddare rapidamente la soluzione da cristallizzare. Questo metodo si traduce nello sviluppo di cristalli molto piccoli invece di ottenere cristalli grandi raffreddando lentamente la soluzione a temperatura ambiente. Il metodo di filtrazione sotto vuoto viene utilizzato principalmente per un piccolo lotto della soluzione per asciugare rapidamente piccoli cristalli. Questa è la tecnica di filtrazione più efficiente rispetto alla filtrazione calda e fredda.
Centrifugazione: esistono tre tecniche di centrifugazione, ovvero microcentrifughe, centrifughe ad alta velocità e ultra-centrifugazioni. La microcentrifuga viene spesso utilizzata nelle attività di ricerca per elaborare piccoli volumi di molecole biologiche. Questa macchina è abbastanza piccola da poter essere fissata su un tavolo. Le centrifughe ad alta velocità possono gestire volumi di campione maggiori e sono utilizzate principalmente in applicazioni industriali su larga scala. L'ultra centrifugazione viene utilizzata principalmente per scopi di ricerca come lo studio delle proprietà delle particelle biologiche. È il metodo di separazione più efficiente rispetto alle microcentrifughe e alle centrifughe ad alta velocità.
Scopo
Filtrazione: lo scopo principale della filtrazione è ottenere il risultato desiderato rimuovendo le impurità da una miscela o, per l'isolamento dei solidi da una miscela.
Centrifugazione: lo scopo principale della centrifugazione è l'isolamento dei solidi da una soluzione.
Efficienza
Filtrazione: le semplici tecniche di filtrazione possono richiedere molto tempo per separare il materiale desiderato e, di conseguenza, la filtrazione è meno efficiente della centrifugazione.
Centrifugazione: la separazione avviene molto rapidamente rispetto alle tecniche di filtrazione. Pertanto, la centrifugazione è più efficiente della filtrazione.
Svantaggi
Filtrazione: se vengono filtrate quantità molto piccole di soluzione, la maggior parte di questa soluzione può essere assorbita dal mezzo filtrante. Le miscele contenenti particelle gelatinose o fini non filtrano bene. Pertanto, per separare queste miscele si può utilizzare la centrifugazione.
Centrifugazione: questo metodo richiede know-how ed elettricità rispetto alle tecniche di filtrazione.
Costo
Filtrazione: il costo dipende dalla complessità del processo di filtrazione e di solito le tecniche di filtrazione semplici non richiedono elettricità e personale addestrato. Pertanto, il costo associato può essere basso rispetto alla centrifugazione.
Centrifugazione: il costo è elevato rispetto alla semplice tecnica di filtrazione perché la centrifuga necessita di elettricità e di tecnici qualificati.
Applicazioni
Filtrazione: filtro del caffè, filtro dell'acqua, filtro del forno per rimuovere le particelle, sistemi di trasporto pneumatico utilizzano filtri, in laboratorio per la filtrazione viene utilizzato un imbuto di vetro, un imbuto Buchner o un imbuto di vetro sinterizzato. Nel rene umano, la filtrazione renale viene utilizzata per filtrare il sangue e il riassorbimento selettivo di molti elementi vitali per il corpo per mantenere l'omeostasi.
Centrifugazione: una delle applicazioni più comuni è il trattamento dei fanghi di depurazione dove si separano i solidi dalle sospensioni altamente concentrate. La centrifugazione viene utilizzata anche per il processo di arricchimento dell'uranio. Oltre a ciò, questa tecnica viene utilizzata nella ricerca biologica per l'isolamento del solido o del liquido desiderato da una miscela. Inoltre, la centrifugazione viene utilizzata per rimuovere il grasso dal latte per produrre latte scremato, per chiarificare e stabilizzare il vino e per separare i costituenti dell'urina e gli elementi del sangue nei laboratori di ricerca medica e forense.
In conclusione, la filtrazione e la centrifugazione sono tecniche di separazione differenti e la differenza fondamentale tra loro è la forza utilizzata e l'apparecchiatura di separazione. Di conseguenza, possono avere applicazioni sostanzialmente diverse.
