Diferencia entre filtración y centrifugación

Diferencia clave: filtración vs centrifugación
 

Antes de pasar a un análisis en profundidad de la diferencia entre la filtración y la centrifugación, las dos técnicas de separación, primero veamos qué es una técnica de separación. En ciencia biológica e ingeniería, se utiliza una técnica de separación para aislar el componente deseado de una mezcla. Este es un fenómeno de transferencia de masa que convierte una mezcla de componentes en dos o más fracciones distintas. La separación de las mezclas depende de las diferencias en las propiedades químicas o las propiedades físicas como la masa, la densidad, el tamaño, la forma o la afinidad química, entre los componentes de una mezcla. Las técnicas de separación a menudo se clasifican de acuerdo con las diferencias específicas que usan para lograr la separación. La filtración y la centrifugación son las técnicas de separación comúnmente utilizadas basadas solo en el movimiento físico de las partículas deseadas. El diferencia clave entre La filtración y la centrifugación se encuentran en la fuerza y ​​el método utilizados. La filtración a menudo utiliza una técnica de tamizado para tensar/eliminar contaminantes o materiales no deseados con la ayuda de la gravedad. Esto se puede lograr a través de barreras físicas como medios, membranas o coladores. La centrifugación utiliza la fuerza centrífuga para separar los compuestos y partículas deseados basados ​​en el peso molecular. Se utiliza la máquina centrifugada para esta separación. Los compuestos más densos se transfieren al exterior de la centrífuga y pueden eliminarse de allí. En este artículo, elabremos las diferencias entre la filtración y la centrifugación.

¿Qué es la filtración??

La filtración se utiliza para separar partículas o componentes deseados en una mezcla o suspensión. Dependiendo de la aplicación, uno o más componentes interesados ​​se pueden aislar utilizando la técnica de filtración. Es Un método de separación física y es muy importante en química, ciencia de los alimentos e ingeniería para separar materiales de diferentes composición química o para purificar compuestos. Durante la filtración, la separación ocurre en una sola o múltiple capa perforada/s. En el filtrado, se conservan partículas demasiado grandes para pasar a través de los agujeros de la capa perforada. Luego, las partículas grandes pueden formar un residuo o capa de pastel en la parte superior del filtro y también pueden bloquear la malla del filtro, evitando que la fase de fluido cruce el filtro.

Figura 1: Ilustración de filtración simple.

¿Qué es la centrifugación??

La centrifugación es un proceso por el cual un Se utiliza la máquina centrífuga para separar los componentes deseados de una mezcla/suspensión líquida compleja. Como resultado de la centrifugación, el precipitado se recoge más rápida y completamente en el fondo del tubo de centrífuga. El líquido restante se conoce como el líquido sobrenadante. Este sobrenadante se transfiere rápidamente del tubo sin alterar el precipitado, o se elimina con una pipeta Pasteur. Las partículas que precipitan en la centrifugación dependen de la aceleración centrífuga, el tamaño y la forma de las partículas, la porción de volumen de los sólidos presentes, la diferencia de densidad entre la partícula y el fluido, y la viscosidad.

Figura 2: Ilustración del proceso de centrifugación

¿Cuál es la diferencia entre filtración y centrifugación??

Definición de filtración y centrifugación

Filtración: el acto o proceso de eliminar algo no deseado de un líquido.

Centrifugación: El proceso de separar porciones más ligeras de una solución o una mezcla.

Características de Filtración y centrifugación

La filtración y la centrifugación pueden tener características significativamente diferentes y pueden clasificarse en los siguientes subgrupos;

Fuerza utilizada

Filtración: La fuerza gravitacional se usa en filtración.

Centrifugación: La fuerza centrífuga se usa en la centrifugación.

Equipo

Filtración: Tamices o capa o filtro perforada o medios o membrana física o embudo de filtro o sus combinaciones se pueden usar. Se pueden usar algunas ayudas de filtro para ayudar a la filtración. Estos son tierra o sílice diatomeas comúnmente incompresible.

Centrifugación: Se utilizan tubos de máquina centrífuga y centrífuga.

Método de operación

Filtración: Las partículas grandes en la mezcla no pueden pasar a través de la estructura de malla/perforada del filtro, mientras que el fluido y las pequeñas partículas pasan bajo la fuerza de gravedad que se convierte en filtrado (Figura 1)

Centrifugación: La mezcla de solución se centrifuga para forzar el sólido más pesado/más denso al fondo, donde con frecuencia crea un pastel firme, el líquido sobre este pastel se puede quitar o decantarse. Este método es particularmente útil para separar sólidos que no se filtran bien (por ejemplo: partículas gelatinales o finas). (Figura 2)

Tipos

Filtración: Hay Tres técnicas de filtración Basado en el resultado anticipado conocido como filtración caliente, fría y vacío. Filtración caliente La técnica se utiliza principalmente para separar los sólidos de una solución en caliente. Esto se usa para evitar el desarrollo de cristales en el embudo de filtro que entra en contacto con la solución. Filtración fría La técnica se utiliza principalmente para enfriar rápidamente la solución a cristalizar. Este método da como resultado el desarrollo de cristales muy pequeños que se oponen a obtener grandes cristales enfriando la solución lentamente a una temperatura ambiente. Filtración de vacío El método se usa principalmente para un pequeño lote de la solución para secar rápidamente los cristales pequeños. Esta es la técnica de filtración más eficiente en comparación con la filtración caliente y fría.

Centrifugación: Hay Tres técnicas de centrifugación a saber, microcentrífugas, centrifugadoras de alta velocidad y ultra centrifugaciones. Microcentrífuga a menudo se usa en actividades de investigación para procesar pequeños volúmenes de moléculas biológicas. Esta máquina es lo suficientemente pequeña como para arreglar en una mesa. Centrifugadoras de alta velocidad puede manejar volúmenes de muestra más grandes y se utilizan principalmente en aplicaciones de la industria a gran escala. Ultra centrifugación se utiliza principalmente para fines de investigación, como estudiar las propiedades de las partículas biológicas. Es el método de separación más eficiente en comparación con las microcentrífugas y las centrifugadoras de alta velocidad.

Objetivo

Filtración: El objetivo principal de la filtración es obtener el resultado deseado al eliminar las impurezas de una mezcla o, para el aislamiento de sólidos de una mezcla.

Centrifugación: El objetivo principal de la centrifugación es el aislamiento de sólidos de una solución.

Eficiencia

Filtración: Las técnicas de filtración simples pueden necesitar mucho tiempo para separar el material deseado y, como resultado, la filtración es menos eficiente que la centrifugación.

Centrifugación: La separación ocurre muy rápidamente en comparación con las técnicas de filtración. Por lo tanto, la centrifugación es más eficiente que la filtración.

Desventajas

Filtración: Si se filtran cantidades muy pequeñas de solución, la mayor parte de esta solución puede ser absorbida por el medio del filtro. Las mezclas que contienen partículas gelatinosas o finas no se filtran bien. Por lo tanto, para separar estas mezclas se puede usar centrifugación.

Centrifugación: Este método requiere conocimientos y electricidad en comparación con las técnicas de filtración.

Costo

Filtración: El costo depende de la complejidad del proceso de filtración, y generalmente las técnicas de filtración simples no requieren electricidad, así como personas capacitadas. Por lo tanto, el costo asociado puede ser bajo en comparación con la centrifugación.

Centrifugación: El costo es alto en comparación con la técnica de filtración simple porque la centrífuga necesita electricidad y técnicos capacitados.

Aplicaciones

Filtración: Filtro de café, filtro de agua, filtro de hornos para eliminar las partículas, los sistemas de transmisión neumática usan filtros, en el laboratorio, un embudo de vidrio, un embudo de Buchner o un embudo de vidrio sinterizado para la filtración. En el riñón humano, la filtración renal se usa para filtrar la sangre y la reabsorción selectiva de muchos elementos vitales para que el cuerpo mantenga la homeostasis.

Centrifugación: Uno de los más aplicaciones comunes es el tratamiento del lodo de aguas residuales donde la separación de sólido de suspensiones altamente concentradas. La centrifugación también se usa para el proceso de enriquecimiento de uranio. Además de eso, esta técnica se utiliza en la investigación biológica para el aislamiento del sólido o líquido deseado de una mezcla. Además, la centrifugación se usa para eliminar la grasa de la leche para producir leche escabricada, aclarar y estabilizar el vino y separar los componentes de orina y los elementos sanguíneos en laboratorios de investigación forense y médica.

En conclusión, la filtración y la centrifugación son técnicas de separación diferentes y la diferencia clave entre ellas es la fuerza utilizada y el equipo de separación. Como resultado, pueden tener aplicaciones sustancialmente diferentes.

  Referencias: Harrison, Roger G., Todd, Paul, Rudge, Scott R. y Petrides D.PAG. Bioseparaciones Ciencia e Ingeniería. Oxford University Press, 2003. Cao, W. y demeler b. (2008). Modelado de experimentos de ultracentrifugación analítica con una solución adaptativa de elementos finitos de espacio-tiempo para sistemas de reacción multicomponente. Revista biofísica, (95), 54-65.