Հիմնական տարբերություն – Զտում ընդդեմ ցենտրիֆուգման
Նախքան ֆիլտրացիայի և ցենտրիֆուգացման, երկու տարանջատման տեխնիկայի միջև տարբերության խորը վերլուծությանը անցնելը, նախ տեսնենք, թե ինչ է առանձնացման տեխնիկան: Կենսաբանական գիտության և ճարտարագիտության մեջ տարանջատման տեխնիկան օգտագործվում է խառնուրդից ցանկալի բաղադրիչը մեկուսացնելու համար: Սա զանգվածի փոխանցման երևույթ է, որը բաղադրամասերի խառնուրդը վերածում է երկու կամ ավելի հստակ կոտորակների: Խառնուրդների տարանջատումը կախված է խառնուրդի բաղադրամասերի քիմիական հատկությունների կամ ֆիզիկական հատկությունների տարբերություններից, ինչպիսիք են զանգվածը, խտությունը, չափը, ձևը կամ քիմիական հարաբերակցությունը:Տարանջատման տեխնիկան հաճախ դասակարգվում է ըստ առանձնահատուկ տարբերությունների, որոնք նրանք օգտագործում են տարանջատման հասնելու համար: Զտումը և ցենտրիֆուգացումը սովորաբար օգտագործվող տարանջատման մեթոդներն են, որոնք հիմնված են միայն ցանկալի մասնիկների ֆիզիկական շարժման վրա: Զտման և ցենտրիֆուգացման հիմնական տարբերությունը օգտագործվող ուժի և մեթոդի մեջ է: Զտումը հաճախ օգտագործում է մաղման տեխնիկա՝ ձգողականության օգնությամբ լարելու/հեռացնելու աղտոտիչները կամ անցանկալի նյութերը: Դրան կարելի է հասնել ֆիզիկական խոչընդոտների միջոցով, ինչպիսիք են կրիչները, թաղանթները կամ քամիչները: Ցենտրիֆուգումն օգտագործում է կենտրոնախույս ուժը՝ մոլեկուլային քաշի հիման վրա ցանկալի միացությունները և մասնիկները բաժանելու համար: Այս տարանջատման համար օգտագործվում է ցենտրիֆուգային մեքենա: Ավելի խիտ միացությունները տեղափոխվում են ցենտրիֆուգի արտաքին կողմ և կարող են հեռացվել այնտեղից: Այս հոդվածում եկեք մանրամասնենք ֆիլտրման և ցենտրիֆուգման միջև եղած տարբերությունները:
Ի՞նչ է զտումը:
Զտումն օգտագործվում է ցանկալի մասնիկները կամ բաղադրիչները խառնուրդի կամ կախոցի մեջ առանձնացնելու համար:Կախված կիրառությունից, մեկ կամ մի քանի հետաքրքրված բաղադրիչներ կարող են մեկուսացվել ֆիլտրման տեխնիկայի միջոցով: Դա ֆիզիկական տարանջատման մեթոդ է և շատ կարևոր է քիմիայի, սննդի գիտության և ճարտարագիտության մեջ տարբեր քիմիական կազմի նյութերի առանձնացումը կամ միացությունների մաքրումը: Զտման ընթացքում տարանջատումը տեղի է ունենում մեկ կամ մի քանի ծակած շերտ/շերտում: Զտման ժամանակ մասնիկները, որոնք չափազանց մեծ են, որպեսզի անցնեն ծակած շերտի անցքերով, պահպանվում են: Այնուհետև խոշոր մասնիկները կարող են ձևավորել մնացորդ կամ թխվածքի շերտ ֆիլտրի վերևում և կարող են նաև արգելափակել ֆիլտրի ցանցը՝ կանխելով հեղուկ փուլի անցումը ֆիլտրով:
Նկար 1. Պարզ ֆիլտրման նկարազարդում:
Ի՞նչ է ցենտրիֆուգացումը:
Ցենտրիֆուգումը գործընթաց է, որի միջոցով ցենտրիֆուգային մեքենան օգտագործվում է բարդ հեղուկ խառնուրդի/ցոլորի ցանկալի բաղադրամասերը առանձնացնելու համար:Ցենտրիֆուգացման արդյունքում նստվածքն ավելի արագ և ամբողջությամբ հավաքվում է ցենտրիֆուգային խողովակի հատակին: Մնացած հեղուկը հայտնի է որպես վերին հեղուկ: Այնուհետև այս վերին նյութը կամ արագորեն տեղափոխվում է խողովակից՝ առանց նստվածքը խանգարելու, կամ հեռացվում է Pasteur պիպետտի միջոցով: Ցենտրիֆուգման ժամանակ նստեցվող մասնիկները կախված են կենտրոնախույս արագացումից, մասնիկների չափից և ձևից, առկա պինդ մարմինների ծավալային մասից, մասնիկի և հեղուկի միջև խտության տարբերությունից և մածուցիկությունից:
Նկար 2. Ցենտրիֆուգման գործընթացի նկարազարդում
Ո՞րն է տարբերությունը զտման և ցենտրիֆուգացման միջև:
Զտման և ցենտրիֆուգացիայի սահմանում
Ֆիլտրացիա. հեղուկից անցանկալի բան հեռացնելու գործողություն կամ գործընթաց:
Ցենտրիֆուգում՝ լուծույթի կամ խառնուրդի ավելի թեթև մասերի բաժանման գործընթաց։
Զտման և ցենտրիֆուգացման բնութագրերը
Զտումը և ցենտրիֆուգումը կարող են զգալիորեն տարբեր բնութագրեր ունենալ և դրանք կարելի է դասակարգել հետևյալ ենթախմբերի.
Օգտագործված ուժ
Զտում. գրավիտացիոն ուժն օգտագործվում է զտման ժամանակ:
Ցենտրիֆուգացիա. կենտրոնախույս ուժն օգտագործվում է ցենտրիֆուգման ժամանակ:
Սարքավորում
Զտում. կարող են օգտագործվել մաղեր կամ ծակոտկեն շերտ կամ քամիչ կամ կրիչ կամ ֆիզիկական թաղանթ կամ զտիչ ձագար կամ դրանց համակցությունները: Որոշ զտիչներ կարող են օգտագործվել զտման համար: Սրանք սովորաբար չսեղմվող դիատոմային հող են կամ սիլիցիում:
Ցենտրիֆուգում՝ օգտագործվում են ցենտրիֆուգային մեքենա և ցենտրիֆուգային խողովակներ։
Գործողության մեթոդ
Զտում. Խառնուրդի մեծ մասնիկները չեն կարող անցնել ֆիլտրի ցանցի/ծակված կառուցվածքով, մինչդեռ հեղուկը և փոքր մասնիկները անցնում են ծանրության ուժի տակ՝ դառնալով ֆիլտրատ (Նկար 1)
Ցենտրիֆուգում. լուծույթի խառնուրդը ցենտրիֆուգվում է, որպեսզի ավելի ծանր/խիտ պինդը ձգվի դեպի հատակը, որտեղ այն հաճախ ստեղծում է ամուր թխվածք: Այս տորթի վերևի հեղուկը կարող է հեռացվել կամ թափվել: Այս մեթոդը հատկապես օգտակար է պինդ մարմինների բաժանման համար, որոնք լավ չեն զտվում (օրինակ՝ դոնդողանման կամ նուրբ մասնիկներ): (Նկար 2)
Տեսակներ
Զտում. Կան երեք ֆիլտրման տեխնիկա, որոնք հիմնված են ակնկալվող արդյունքի վրա, որը հայտնի է որպես տաք, սառը և վակուումային ֆիլտրացիա: Տաք ֆիլտրման տեխնիկան հիմնականում օգտագործվում է պինդ նյութերը տաք լուծույթից առանձնացնելու համար: Սա օգտագործվում է լուծույթի հետ շփվող ֆիլտրի ձագարում բյուրեղների զարգացումից խուսափելու համար: Սառը ֆիլտրման տեխնիկան հիմնականում օգտագործվում է բյուրեղացման ենթակա լուծույթը արագ սառեցնելու համար: Այս մեթոդը հանգեցնում է շատ փոքր բյուրեղների առաջացմանը՝ ի տարբերություն մեծ բյուրեղների ստացման՝ լուծույթը դանդաղ սառեցնելով սենյակային ջերմաստիճանում: Վակուումային ֆիլտրման մեթոդը հիմնականում օգտագործվում է լուծույթի փոքր խմբաքանակի համար՝ փոքր բյուրեղները արագ չորացնելու համար:Սա ամենաարդյունավետ ֆիլտրման տեխնիկան է տաք և սառը ֆիլտրացիայի համեմատ:
Ցենտրիֆուգում. Գոյություն ունեն ցենտրիֆուգման երեք տեխնիկա՝ միկրո-ցենտրիֆուգներ, բարձր արագությամբ ցենտրիֆուգներ և ուլտրա-ցենտրիֆուգներ: Միկրոցենտրիֆուգը հաճախ օգտագործվում է հետազոտական գործունեության մեջ՝ կենսաբանական մոլեկուլների փոքր ծավալների մշակման համար: Այս մեքենան բավականաչափ փոքր է սեղանի վրա ամրացնելու համար: Բարձր արագությամբ ցենտրիֆուգները կարող են կարգավորել նմուշների ավելի մեծ ծավալներ և հիմնականում օգտագործվում են լայնածավալ արդյունաբերական ծրագրերում: Ուլտրակենտրոնացումը հիմնականում օգտագործվում է հետազոտական նպատակներով, ինչպիսիք են կենսաբանական մասնիկների հատկությունների ուսումնասիրությունը: Այն տարանջատման ամենաարդյունավետ մեթոդն է՝ համեմատած միկրոցենտրիֆուգների և բարձր արագությամբ ցենտրիֆուգների հետ:
Նպատակ
Զտում. Զտման հիմնական նպատակը ցանկալի արդյունքի ձեռքբերումն է խառնուրդից կեղտերը հեռացնելու կամ խառնուրդից պինդ նյութերի մեկուսացման միջոցով:
Ցենտրիֆուգացիա. ցենտրիֆուգման հիմնական նպատակը լուծույթից պինդ մարմինների մեկուսացումն է:
արդյունավետություն
Զտում. Պարզ ֆիլտրման տեխնիկան կարող է շատ ժամանակ պահանջել ցանկալի նյութը առանձնացնելու համար, և արդյունքում ֆիլտրումն ավելի քիչ արդյունավետ է, քան ցենտրիֆուգացումը:
Ցենտրիֆուգացիա. բաժանումը տեղի է ունենում շատ արագ՝ համեմատած ֆիլտրման տեխնիկայի հետ: Հետևաբար, ցենտրիֆուգումն ավելի արդյունավետ է, քան ֆիլտրացումը։
Թերություններ
Զտում. Եթե շատ փոքր քանակությամբ լուծույթ զտված է, այս լուծույթի մեծ մասը կարող է ներծծվել զտիչ միջավայրի կողմից: Ժելատինե կամ նուրբ մասնիկներ պարունակող խառնուրդները լավ չեն զտվում: Հետևաբար, այս խառնուրդները առանձնացնելու համար կարող է օգտագործվել ցենտրիֆուգացիա։
Ցենտրիֆուգացիա. այս մեթոդը պահանջում է նոու-հաու և էլեկտրաէներգիա՝ համեմատած ֆիլտրման տեխնիկայի հետ:
Արժեքը
Զտում. արժեքը կախված է ֆիլտրման գործընթացի բարդությունից, և սովորաբար պարզ զտման տեխնիկան չի պահանջում էլեկտրաէներգիա, ինչպես նաև պատրաստված անձինք: Հետևաբար, հարակից արժեքը կարող է ցածր լինել՝ համեմատած ցենտրիֆուգացման հետ:
Ցենտրիֆուգացիա. արժեքը բարձր է, համեմատած պարզ զտման տեխնիկայի հետ, քանի որ ցենտրիֆուգին անհրաժեշտ է էլեկտրականություն, ինչպես նաև պատրաստված տեխնիկներ:
Դիմումներ
Զտում. Սուրճի ֆիլտր, ջրի զտիչ, վառարանների ֆիլտր մասնիկները հեռացնելու համար, Օդաճնշական փոխանցման համակարգերը օգտագործում են ֆիլտրեր, լաբորատորիայում ֆիլտրման համար օգտագործվում է ապակե ձագար, Buchner ձագար կամ սինթեր ապակե ձագար: Մարդու երիկամում երիկամային ֆիլտրացիան օգտագործվում է արյունը զտելու և օրգանիզմի համար կենսական նշանակություն ունեցող շատ տարրերի ընտրովի վերաբլանման համար՝ հոմեոստազը պահպանելու համար:
Ցենտրիֆուգացիա. Ամենատարածված կիրառություններից մեկը կեղտաջրերի տիղմի մաքրումն է, որտեղ պինդ նյութի առանձնացումը բարձր խտացված կախույթներից: Ուրանի հարստացման գործընթացում օգտագործվում է նաև ցենտրիֆուգացիա։ Բացի այդ, այս տեխնիկան օգտագործվում է կենսաբանական հետազոտություններում՝ խառնուրդից ցանկալի պինդ կամ հեղուկի մեկուսացման համար: Բացի այդ, ցենտրիֆուգումն օգտագործվում է կաթից ճարպը հեռացնելու համար՝ յուղազերծված կաթ արտադրելու, գինին մաքրելու և կայունացնելու, ինչպես նաև դատաբժշկական և բժշկական գիտահետազոտական լաբորատորիաներում մեզի բաղադրամասերն ու արյան տարրերը առանձնացնելու համար:
Եզրափակելով, ֆիլտրումը և ցենտրիֆուգացումը տարանջատման տարբեր տեխնիկա են, և դրանց միջև հիմնական տարբերությունը օգտագործվող ուժն ու տարանջատման սարքավորումն է: Արդյունքում, դրանք կարող են էապես տարբեր կիրառություններ ունենալ:
