Sự khác biệt chính - Lọc và ly tâm
Trước khi chuyển sang phân tích sâu về sự khác biệt giữa Lọc và Ly tâm, hai kỹ thuật tách, trước tiên chúng ta hãy xem kỹ thuật tách là gì. Trong khoa học và kỹ thuật sinh học, một kỹ thuật tách được sử dụng để tách thành phần mong muốn khỏi một hỗn hợp. Đây là một hiện tượng chuyển khối để chuyển một hỗn hợp các chất thành hai hoặc nhiều phần phân biệt. Việc tách hỗn hợp phụ thuộc vào sự khác biệt về tính chất hóa học hoặc tính chất vật lý như khối lượng, tỷ trọng, kích thước, hình dạng, hoặc ái lực hóa học giữa các thành phần của hỗn hợp. Các kỹ thuật phân tách thường được phân loại theo sự khác biệt cụ thể mà chúng sử dụng để đạt được sự phân tách. Lọc và ly tâm là các kỹ thuật tách thường được sử dụng chỉ dựa trên chuyển động vật lý của các hạt mong muốn. Sự khác biệt chính giữa lọc và ly tâm là ở lực và phương pháp sử dụng. Lọc thường sử dụng kỹ thuật sàng để lọc / loại bỏ các chất gây ô nhiễm hoặc các vật liệu không mong muốn với sự trợ giúp của trọng lực. Điều này có thể đạt được thông qua các rào cản vật lý như phương tiện, màng hoặc bộ lọc. Ly tâm sử dụng lực ly tâm để tách các hợp chất và hạt mong muốn dựa trên trọng lượng phân tử. Máy ly tâm được sử dụng cho việc tách này. Các hợp chất đậm đặc hơn chuyển ra bên ngoài máy ly tâm và có thể được loại bỏ từ đó. Trong bài viết này, hãy nói rõ hơn về sự khác biệt giữa lọc và ly tâm.
Lọc là gì?
Lọc được sử dụng để tách các hạt hoặc thành phần mong muốn trong một hỗn hợp hoặc huyền phù. Tùy thuộc vào ứng dụng, một hoặc nhiều thành phần quan tâm có thể được phân lập bằng kỹ thuật lọc. Đây là một phương pháp tách vật lý và nó rất quan trọng trong hóa học, khoa học thực phẩm và kỹ thuật để tách các vật liệu có thành phần hóa học khác nhau hoặc để tinh chế các hợp chất. Trong quá trình lọc, sự phân tách xảy ra ở một / s lớp đục lỗ đơn hoặc nhiều lỗ. Trong quá trình lọc, các hạt quá lớn không thể đi qua các lỗ của lớp đục lỗ sẽ được giữ lại. Sau đó, các hạt lớn có thể tạo thành cặn hoặc lớp bánh trên đầu bộ lọc và cũng có thể chặn lưới lọc, ngăn không cho pha chất lỏng đi qua bộ lọc.
Hình 1: Minh họa của quá trình lọc đơn giản.
Ly tâm là gì?
Ly tâm là một quá trình sử dụng máy ly tâm để tách các thành phần mong muốn của hỗn hợp lỏng phức tạp / bùn. Kết quả của quá trình ly tâm, kết tủa được tập trung nhanh hơn và hoàn toàn ở đáy ống ly tâm. Chất lỏng còn lại được gọi là chất lỏng nổi trên mặt. Sau đó, phần nổi phía trên này nhanh chóng được chuyển ra khỏi ống mà không làm xáo trộn kết tủa, hoặc dùng pipet Pasteur loại bỏ. Các hạt kết tủa trong quá trình ly tâm phụ thuộc vào gia tốc ly tâm, kích thước và hình dạng của các hạt, phần thể tích của chất rắn có mặt, sự khác biệt về mật độ giữa hạt và chất lỏng và độ nhớt.
Hình 2: Minh họa quy trình ly tâm
Sự khác biệt giữa Lọc và Ly tâm là gì?
Định nghĩa về Lọc và Ly tâm
Lọc: hành động hoặc quá trình loại bỏ thứ gì đó không mong muốn khỏi chất lỏng.
Ly tâm: quá trình tách các phần nhẹ hơn của dung dịch hoặc hỗn hợp.
Đặc điểm của Lọc và Ly tâm
Lọc và ly tâm có thể có những đặc điểm khác nhau đáng kể và chúng có thể được phân loại thành các nhóm con sau;
Lực lượng được sử dụng
Lọc: Lực hấp dẫn được sử dụng trong quá trình lọc.
Ly tâm: Lực ly tâm được sử dụng trong ly tâm.
Thiết bị
Lọc: Có thể sử dụng sàng hoặc lớp đục lỗ hoặc lưới lọc hoặc phương tiện hoặc màng vật lý hoặc phễu lọc hoặc kết hợp của chúng. Một số chất trợ lọc có thể được sử dụng để giúp lọc. Đây thường là đất điatomit hoặc silica không nén được.
Ly tâm: Máy ly tâm và ống ly tâm được sử dụng.
Phương pháp hoạt động
Lọc: Các hạt lớn trong hỗn hợp không thể đi qua lưới / cấu trúc đục lỗ của bộ lọc trong khi chất lỏng và các hạt nhỏ đi qua dưới tác dụng của trọng lực trở thành dịch lọc (Hình 1)
Ly tâm: Hỗn hợp dung dịch được quay ly tâm để ép chất rắn nặng hơn / đặc hơn xuống phía dưới, nơi nó thường xuyên tạo ra bánh chắc Phần lỏng bên trên bánh này có thể được loại bỏ hoặc gạn bớt. Phương pháp này đặc biệt hữu ích để tách các chất rắn không lọc tốt (Ví dụ: các hạt sền sệt hoặc mịn). (Hình 2)
Loại
Lọc: Có ba kỹ thuật lọc dựa trên kết quả dự đoán được gọi là lọc nóng, lạnh và lọc chân không. Kỹ thuật lọc nóng chủ yếu được sử dụng để tách chất rắn ra khỏi dung dịch nóng. Điều này được sử dụng để tránh sự phát triển tinh thể trong phễu lọc tiếp xúc với dung dịch. Kỹ thuật lọc lạnh chủ yếu được sử dụng để làm lạnh nhanh dung dịch cần kết tinh. Phương pháp này dẫn đến sự phát triển của các tinh thể rất nhỏ đối lập với việc tạo ra các tinh thể lớn bằng cách làm lạnh dung dịch từ từ đến nhiệt độ phòng. Phương pháp lọc chân không chủ yếu được sử dụng cho một mẻ nhỏ dung dịch để làm khô nhanh các tinh thể nhỏ. Đây là kỹ thuật lọc hiệu quả nhất so với lọc nóng và mát.
Ly tâm: Có ba kỹ thuật ly tâm là ly tâm vi mô, ly tâm tốc độ cao và ly tâm siêu nhỏ. Máy ly tâm siêu nhỏ thường được sử dụng trong các hoạt động nghiên cứu để xử lý khối lượng nhỏ các phân tử sinh học. Máy này đủ nhỏ để cố định trên mặt bàn. Máy ly tâm tốc độ cao có thể xử lý khối lượng mẫu lớn hơn và chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp quy mô lớn. Quá trình siêu ly tâm chủ yếu được sử dụng cho các mục đích nghiên cứu như nghiên cứu tính chất của các hạt sinh học. Đây là phương pháp tách hiệu quả nhất so với máy ly tâm vi mô và máy ly tâm tốc độ cao.
Mục đích
Lọc: Mục đích chính của quá trình lọc là đạt được kết quả mong muốn bằng cách loại bỏ tạp chất khỏi hỗn hợp hoặc để tách chất rắn khỏi hỗn hợp.
Ly tâm: Mục đích chính của ly tâm là tách chất rắn khỏi dung dịch.
Hiệu quả
Lọc: Các kỹ thuật lọc đơn giản có thể cần nhiều thời gian để tách nguyên liệu mong muốn và kết quả là quá trình lọc kém hiệu quả hơn so với ly tâm.
Ly tâm: Quá trình phân tách diễn ra rất nhanh so với kỹ thuật lọc. Do đó, ly tâm hiệu quả hơn lọc.
Nhược điểm
Lọc: Nếu lọc một lượng rất nhỏ dung dịch, phần lớn dung dịch này có thể bị môi trường lọc hấp thụ. Các hỗn hợp có chứa sền sệt hoặc các hạt mịn không lọc tốt. Do đó, để tách các hỗn hợp này có thể sử dụng phương pháp ly tâm.
Ly tâm: Phương pháp này đòi hỏi bí quyết và điện năng so với kỹ thuật lọc.
Chi phí
Lọc: Chi phí phụ thuộc vào mức độ phức tạp của quá trình lọc, và thông thường các kỹ thuật lọc đơn giản không yêu cầu điện cũng như người được đào tạo. Do đó, chi phí liên quan có thể thấp so với ly tâm.
Ly tâm: Chi phí cao so với kỹ thuật lọc đơn giản vì máy ly tâm cần điện cũng như kỹ thuật viên được đào tạo.
Ứng dụng
Lọc: Bộ lọc cà phê, bộ lọc nước, bộ lọc lò nung để loại bỏ các hạt, Hệ thống vận chuyển khí nén sử dụng bộ lọc, trong phòng thí nghiệm, phễu thủy tinh, phễu Buchner hoặc phễu thủy tinh thiêu kết được sử dụng để lọc. Trong thận của con người, quá trình lọc ở thận được sử dụng để lọc máu và tái hấp thu có chọn lọc nhiều yếu tố cần thiết cho cơ thể để duy trì cân bằng nội môi.
Ly tâm: Một trong những ứng dụng phổ biến nhất là xử lý bùn thải, nơi tách chất rắn khỏi huyền phù có nồng độ cao. Ly tâm cũng được sử dụng cho quá trình làm giàu uranium. Ngoài ra, kỹ thuật này được sử dụng trong nghiên cứu sinh học để phân lập chất rắn hoặc chất lỏng mong muốn từ một hỗn hợp. Ngoài ra, ly tâm được sử dụng để loại bỏ chất béo từ sữa để sản xuất sữa tách kem, để làm rõ và ổn định rượu và tách các thành phần nước tiểu và các thành phần máu trong các phòng thí nghiệm pháp y và nghiên cứu y tế.
Tóm lại, lọc và ly tâm là các kỹ thuật tách khác nhau và sự khác biệt chính giữa chúng là lực được sử dụng và thiết bị tách. Do đó, chúng có thể có các ứng dụng khác nhau đáng kể.
