Diferencia entre filtración y centrifugación

Diferencia clave - Filtración vs Centrifugación
 

Antes de pasar a un análisis en profundidad de la diferencia entre Filtración y Centrifugación, las dos técnicas de separación, veamos primero qué es una técnica de separación. En ciencias biológicas e ingeniería, se utiliza una técnica de separación para aislar el constituyente deseado de una mezcla. Este es un fenómeno de transferencia de masa que convierte una mezcla de constituyentes en dos o más fracciones distintas. La separación de las mezclas depende de las diferencias en las propiedades químicas o propiedades físicas, como masa, densidad, tamaño, forma o afinidad química, entre los constituyentes de una mezcla. Las técnicas de separación a menudo se clasifican según las diferencias específicas que utilizan para lograr la separación. La filtración y la centrifugación son las técnicas de separación utilizadas comúnmente basadas solo en el movimiento físico de las partículas deseadas. los diferencia clave Entre La filtración y centrifugación están en la fuerza y ​​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 filtros.. La centrifugación utiliza la fuerza centrífuga para separar los compuestos y partículas deseados en función del peso molecular. La máquina centrífuga se utiliza para esta separación. Los compuestos más densos se transfieren al exterior de la centrífuga y se pueden eliminar de allí. En este artículo, vamos a explicar las diferencias entre filtración y centrifugación..

¿Qué es la filtración??

La filtración se utiliza para separar partículas o constituyentes deseados en una mezcla o suspensión. Según la aplicación, se pueden aislar uno o más componentes interesados ​​mediante la técnica de filtración. Es un método de separación física y es muy importante en la química, la ciencia de los alimentos y la ingeniería separar materiales de diferentes composiciones químicas o purificar compuestos. Durante la filtración, la separación se produce en una o varias capas perforadas. En el filtrado, se retienen las partículas que son demasiado grandes para pasar a través de los orificios de la capa perforada. Luego, las partículas grandes pueden formar un residuo o una capa de torta en la parte superior del filtro y también pueden bloquear la malla del filtro, evitando que la fase del fluido cruce el filtro..

Figura 1: Ilustración de filtración simple..

Qué es la centrifugación?

La centrifugación es un proceso por el cual un La máquina centrífuga se utiliza para separar los componentes deseados de una mezcla líquida compleja / suspensión. Como resultado de la centrifugación, el precipitado se acumula más rápida y completamente en el fondo del tubo de la 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 remover algo no deseado de un líquido..

Centrifugacion El proceso de separación de 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 utiliza en la filtración..

Centrifugacion La fuerza centrífuga se utiliza en la centrifugación..

Equipo

Filtración: Se pueden usar tamices o capa o filtro perforado o medio o membrana física o embudo de filtro o sus combinaciones. Algunas ayudas de filtro pueden usarse para ayudar a la filtración. Estos son comúnmente tierra de diatomeas o sílice incompresible.

Centrifugacion Se utilizan máquinas centrífugas y tubos centrífugos..

Método de operación

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

Centrifugacion La mezcla de la solución se centrifuga para forzar el sólido más pesado / más denso al fondo, donde con frecuencia crea una torta firme. El líquido que se encuentra sobre esta torta se puede eliminar o decantar. Este método es particularmente útil para separar sólidos que no se filtran bien (por ejemplo, partículas gelatinosas o finas). (Figura 2)

Los tipos

Filtración: Existen tres tecnicas de filtracion Basado en el resultado anticipado conocido como filtración en caliente, en frío y al vacío. Filtración en caliente La técnica se utiliza principalmente para separar sólidos de una solución caliente. Esto se utiliza para evitar el desarrollo de cristales en el embudo de filtro que entra en contacto con la solución.. Filtracion en frio La técnica se utiliza principalmente para enfriar rápidamente la solución a cristalizar. Este método resulta en el desarrollo de cristales muy pequeños en oposición a la obtención de cristales grandes al enfriar la solución lentamente a temperatura ambiente.. Filtración al vacío El método se utiliza principalmente para un pequeño lote de la solución para secar rápidamente pequeños cristales. Esta es la técnica de filtración más eficiente en comparación con la filtración fría y caliente..

Centrifugacion Existen tres tecnicas de centrifugacion a saber, microcentrífugas, centrífugas de alta velocidad y ultra centrifugadoras. Microcentrífuga Se utiliza a menudo en actividades de investigación para procesar pequeños volúmenes de moléculas biológicas. Esta máquina es lo suficientemente pequeña para colocarla sobre una mesa.. Centrifugadoras de alta velocidad puede manejar grandes volúmenes de muestra y se utiliza principalmente en aplicaciones industriales a gran escala. Ultra centrifugación Se utiliza principalmente para fines de investigación, como el estudio de las propiedades de las partículas biológicas. Es el método de separación más eficiente en comparación con las microcentrífugas y las centrífugas de alta velocidad..

Propósito

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

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

Eficiencia

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

Centrifugacion La separación se produce 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 mayoría de esta solución puede ser absorbida por el medio filtrante. Las mezclas que contienen partículas gelatinosas o finas no se filtran bien. Por lo tanto, para separar estas mezclas se puede utilizar centrifugación..

Centrifugacion Este método requiere conocimientos técnicos y electricidad en comparación con las técnicas de filtración..

Costo

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

Centrifugacion El costo es alto en comparación con la técnica de filtración simple porque la centrifugadora necesita electricidad, así como técnicos capacitados.

Aplicaciones

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

Centrifugacion Uno de los mas aplicaciones comunes Es el tratamiento de lodos de depuradora donde se realiza la separación de sólidos de suspensiones altamente concentradas. La centrifugación también se utiliza 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 utiliza para eliminar la grasa de la leche para producir leche desnatada, para clarificar y estabilizar el vino y para separar los componentes de la orina y los elementos sanguíneos en los laboratorios de investigación médica y forense..

En conclusión, la filtración y la centrifugación son diferentes técnicas de separación 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.P. Bioseparaciones de Ciencia e Ingeniería. Oxford University Press, 2003. Cao, W. y Demeler B. (2008). Modelado de experimentos de ultracentrifugación analítica con una solución adaptada de elementos finitos espacio-temporales para sistemas de reacción de componentes múltiples. Revista biofisica, (95), 54-65.