Əsas Fərq – Filtrasiya və Santrifüqalama
İki ayırma texnikası olan Filtrasiya və sentrifuqalama arasındakı fərqin dərin təhlilinə keçməzdən əvvəl gəlin ayırma texnikasının nə olduğunu görək. Biologiya elmində və mühəndislikdə qarışıqdan istənilən tərkib hissəsini təcrid etmək üçün ayırma texnikasından istifadə edilir. Bu, tərkib hissələrinin qarışığını iki və ya daha çox fərqli fraksiyaya çevirən bir kütlə ötürülməsi hadisəsidir. Qarışıqların ayrılması kimyəvi xassələrdə və ya qarışığın tərkib hissələri arasında kütlə, sıxlıq, ölçü, forma və ya kimyəvi yaxınlıq kimi fiziki xassələrdəki fərqlərdən asılıdır. Ayırma üsulları tez-tez ayrılmağa nail olmaq üçün istifadə etdikləri xüsusi fərqlərə görə təsnif edilir. Filtrasiya və sentrifuqalama yalnız arzu olunan hissəciklərin fiziki hərəkətinə əsaslanan ümumi istifadə edilən ayırma üsullarıdır. Filtrləmə və sentrifuqalama arasındakı əsas fərq istifadə olunan qüvvə və üsuldadır. Filtrasiya tez-tez çirkləndiriciləri və ya arzuolunmaz materialları cazibə qüvvəsinin köməyi ilə süzmək/təmizləmək üçün ələkləmə texnikasından istifadə edir. Buna media, membranlar və ya süzgəclər kimi fiziki maneələr vasitəsilə nail olmaq olar. Mərkəzdənqaçma qüvvəsindən molekulyar çəki əsasında istənilən birləşmələri və hissəcikləri ayırmaq üçün istifadə olunur. Bu ayırma üçün sentrifuqa maşını istifadə olunur. Daha sıx birləşmələr sentrifuqanın kənarına keçir və oradan çıxarıla bilər. Bu yazıda filtrasiya və sentrifuqalama arasındakı fərqləri ətraflı izah edək.
Filtrasiya nədir?
Süzülmə qarışıqda və ya süspansiyonda istənilən hissəcikləri və ya tərkib hissələrini ayırmaq üçün istifadə olunur. Tətbiqdən asılı olaraq, bir və ya bir neçə maraqlı komponent filtrasiya texnikasından istifadə edərək təcrid oluna bilər. Bu fiziki ayırma üsuludur və müxtəlif kimyəvi tərkibli materialları ayırmaq və ya birləşmələri təmizləmək üçün kimya, qida elmləri və mühəndislikdə çox vacibdir. Filtrləmə zamanı ayrılıq bir və ya bir neçə perforasiya edilmiş təbəqədə baş verir. Filtrləmə zamanı perforasiya edilmiş təbəqənin deşiklərindən keçmək üçün çox böyük olan hissəciklər saxlanılır. Sonra böyük hissəciklər filtrin üstündə qalıq və ya tort təbəqəsi əmələ gətirə bilər və həmçinin filtr şəbəkəsini bloklaya bilər və maye fazasının filtrdən keçməsinə mane ola bilər.
Şəkil 1: Sadə filtrasiyanın təsviri.
Sentrifuqasiya nədir?
Sentrifuqasiya mürəkkəb maye qarışığın/çamurun istənilən tərkib hissələrini ayırmaq üçün sentrifuqa maşınının istifadə olunduğu prosesdir. Mərkəzdənqaçma nəticəsində çöküntü daha sürətli və tam olaraq sentrifuqa borusunun dibində toplanır. Qalan maye supernatant maye kimi tanınır. Bu supernatant daha sonra çöküntünü pozmadan borudan sürətlə köçürülür, ya da Pasteur pipeti ilə çıxarılır. Mərkəzdənqaçma zamanı çökən hissəciklər mərkəzdənqaçma sürətindən, hissəciklərin ölçüsündən və formasından, mövcud bərk maddələrin həcm hissəsindən, hissəcik və maye arasındakı sıxlıq fərqindən və özlülükdən asılıdır.
Şəkil 2: Mərkəzdənqaçma prosesinin təsviri
Filtrləmə və sentrifuqalama arasında fərq nədir?
Süzülmə və sentrifuqasiyanın tərifi
Filtrasiya: mayedən arzuolunmaz bir şeyin çıxarılması hərəkəti və ya prosesi.
Sentrifuqasiya: məhlulun və ya qarışığın daha yüngül hissələrinin ayrılması prosesi.
Süzülmə və sentrifuqasiyanın xüsusiyyətləri
Süzülmə və sentrifuqalama əhəmiyyətli dərəcədə fərqli xüsusiyyətlərə malik ola bilər və onlar aşağıdakı alt qruplara təsnif edilə bilər;
İstifadə olunan Məcburi
Süzülmə: Cazibə qüvvəsi filtrasiyada istifadə olunur.
Mərkəzdənqaçma: Mərkəzdənqaçma qüvvəsi mərkəzdənqaçmada istifadə olunur.
Avadanlıq
Süzülmə: Ələklər və ya perforasiya edilmiş təbəqə və ya süzgəc və ya media və ya fiziki membran və ya filtr hunisi və ya onların birləşmələri istifadə edilə bilər. Bəzi filtr köməkçiləri filtrasiyaya kömək etmək üçün istifadə edilə bilər. Bunlar adətən sıxıla bilməyən diatomlu torpaq və ya silisiumdur.
Sentrifuqa: Santrifüj maşını və sentrifuqa boruları istifadə olunur.
İşləmə üsulu
Süzülmə: Qarışıqdakı böyük hissəciklər filtrin mesh/delikli strukturundan keçə bilməz, maye və kiçik hissəciklər isə cazibə qüvvəsi altında keçərək filtrata çevrilir (Şəkil 1)
Sentrifuqa: Məhlul qarışığı daha ağır/sıx bərki dibinə endirmək üçün sentrifuqa edilir, burada tez-tez bərk tort əmələ gəlir. Bu tortun üstündəki maye çıxarıla və ya süzülə bilər. Bu üsul yaxşı süzülməyən bərk maddələrin ayrılması üçün xüsusilə faydalıdır (məsələn: jelatinli və ya incə hissəciklər). (Şəkil 2)
Növlər
Filtrasiya: İsti, soyuq və vakuum filtrasiyası kimi tanınan gözlənilən nəticəyə əsaslanan üç filtrasiya texnikası var. İsti filtrasiya texnikası ilk növbədə bərk maddələri isti məhluldan ayırmaq üçün istifadə olunur. Bu, məhlulla təmasda olan filtr hunisində kristal inkişafının qarşısını almaq üçün istifadə olunur. Soyuq filtrasiya üsulu ilk növbədə kristallaşacaq məhlulun sürətlə soyudulması üçün istifadə olunur. Bu üsul məhlulu yavaş-yavaş otaq temperaturuna qədər soyudaraq böyük kristalların əldə edilməsinin əksinə olaraq çox kiçik kristalların inkişafı ilə nəticələnir. Vakuum filtrasiya üsulu, ilk növbədə, kiçik kristalları tez qurutmaq üçün məhlulun kiçik bir partiyası üçün istifadə olunur. Bu, isti və soyuq filtrasiya ilə müqayisədə ən səmərəli filtrasiya texnikasıdır.
Sentrifuqasiya: Üç sentrifuqa üsulu var, yəni mikro sentrifuqalar, yüksək sürətli sentrifuqalar və ultra sentrifuqalar. Mikrosentrifuqa tez-tez kiçik həcmli bioloji molekulları emal etmək üçün tədqiqat fəaliyyətlərində istifadə olunur. Bu maşın masanın üstünə düzəltmək üçün kifayət qədər kiçikdir. Yüksək sürətli sentrifuqalar daha böyük nümunə həcmlərini idarə edə bilir və əsasən geniş miqyaslı sənaye tətbiqlərində istifadə olunur. Ultra sentrifuqalama əsasən bioloji hissəciklərin xüsusiyyətlərini öyrənmək kimi tədqiqat məqsədləri üçün istifadə olunur. Bu, mikro sentrifuqalar və yüksək sürətli sentrifuqalarla müqayisədə ən səmərəli ayırma üsuludur.
Məqsəd
Süzülmə: Filtrləmənin əsas məqsədi qarışıqdan çirkləri təmizləmək və ya qarışıqdan bərk maddələri təcrid etmək yolu ilə istənilən nəticəni əldə etməkdir.
Sentrifuqasiya: Santrifüjün əsas məqsədi məhluldan bərk maddələrin təcrid edilməsidir.
Effektivlik
Filtrasiya: Sadə filtrasiya üsulları istənilən materialı ayırmaq üçün çox vaxt tələb edə bilər və nəticədə filtrasiya sentrifuqadan daha az effektivdir.
Sentrifuqasiya: Filtrləmə üsulları ilə müqayisədə ayırma çox tez baş verir. Buna görə də, sentrifuqalama filtrasiyadan daha səmərəlidir.
Dezavantajlar
Filtrasiya: Çox az miqdarda məhlul süzülürsə, bu məhlulun çox hissəsi filtr mühiti tərəfindən udula bilər. Tərkibində jelatinli və ya incə hissəciklər olan qarışıqlar yaxşı süzülmür. Buna görə də, bu qarışıqları ayırmaq üçün sentrifuqadan istifadə edilə bilər.
Sentrifuqasiya: Bu üsul filtrasiya üsulları ilə müqayisədə nou-hau və elektrik enerjisi tələb edir.
Xərc
Filtrasiya: Qiymət filtrasiya prosesinin mürəkkəbliyindən asılıdır və adətən sadə filtrasiya üsulları elektrik enerjisi, eləcə də təlim keçmiş şəxslər tələb etmir. Buna görə də əlaqədar xərc sentrifuqa ilə müqayisədə aşağı ola bilər.
Sentrifuqasiya: Sadə filtrasiya texnikası ilə müqayisədə xərc yüksəkdir, çünki sentrifuqanın elektrik enerjisi və təlim keçmiş texniklərə ehtiyacı var.
Tətbiqlər
Filtrasiya: Qəhvə filtri, su filtri, hissəcikləri çıxarmaq üçün soba filtri, Pnevmatik daşıma sistemləri filtrlərdən istifadə edir, laboratoriyada şüşə huni, Buchner hunisi və ya sinterlənmiş şüşə hunisi filtrasiya üçün istifadə olunur. İnsan böyrəyində böyrək filtrasiyası qanı süzmək və orqanizmin homeostazı saxlamaq üçün həyati əhəmiyyət daşıyan bir çox elementin seçici şəkildə yenidən udulması üçün istifadə olunur.
Sentrifuqasiya: Ən çox görülən tətbiqlərdən biri bərk maddələrin yüksək konsentrasiyalı süspansiyonlardan ayrıldığı kanalizasiya lillərinin təmizlənməsidir. Uran zənginləşdirmə prosesində sentrifuqadan da istifadə olunur. Bundan əlavə, bu üsul bioloji tədqiqatlarda qarışıqdan istənilən bərk və ya mayenin təcrid edilməsi üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, məhkəmə və tibbi tədqiqat laboratoriyalarında yağsız süd istehsal etmək, şərabı aydınlaşdırmaq və sabitləşdirmək, sidik tərkib hissələrini və qan elementlərini ayırmaq üçün sentrifuqadan istifadə olunur.
Son olaraq, filtrasiya və sentrifuqalama fərqli ayırma üsullarıdır və aralarındakı əsas fərq istifadə olunan qüvvə və ayırma avadanlığıdır. Nəticədə, onların əhəmiyyətli dərəcədə fərqli tətbiqləri ola bilər.
