Негизги айырмасы – чыпкалоо жана центрифугалоо
Чыпкалоо менен центрифугалоонун, эки бөлүү техникасынын ортосундагы айырманы терең талдап чыгууга өтүүдөн мурун, келгиле, адегенде бөлүү техникасы эмне экенин карап көрөлү. Биология илиминде жана инженерияда бөлүү ыкмасы аралашмадан керектүү компонентти бөлүп алуу үчүн колдонулат. Бул түзүүчүлөрдүн аралашмасын эки же андан көп айырмаланган фракцияларга айландырган масса алмашуу кубулушу. Аралашмаларды бөлүү химиялык касиеттердеги же физикалык касиеттердеги, мисалы, масса, тыгыздык, өлчөмү, формасы же химиялык жакындыгы, аралашманы түзүүчү элементтердин ортосундагы айырмачылыктарга көз каранды. Бөлүү ыкмалары көбүнчө бөлүүгө жетишүү үчүн колдонгон өзгөчө айырмачылыктарга жараша категорияга бөлүнөт. Чыпкалоо жана центрифугалоо - бул керектүү бөлүкчөлөрдүн физикалык кыймылына негизделген кеңири колдонулган бөлүү ыкмалары. чыпкалоо жана центрифугалоо ортосундагы негизги айырма колдонулган күч жана ыкма болуп саналат. Фильтрация көбүнчө тартылуу күчү менен булгоочу заттарды же керексиз материалдарды чыпкалоо/чыгаруу үчүн электен өткөрүү ыкмасын колдонот. Бул медиа, мембраналар же чыпкалар сыяктуу физикалык тоскоолдуктар аркылуу жетишүүгө болот. Центрифугалоо молекулярдык салмактын негизинде керектүү кошулмаларды жана бөлүкчөлөрдү бөлүп алуу үчүн борбордон четтөө күчүн колдонот. Бул бөлүү үчүн центрифугалык машина колдонулат. Жыштыгыраак кошулмалар центрифуганын сыртына которулат жана ал жерден алынышы мүмкүн. Бул макалада келгиле, чыпкалоо менен центрифугалоонун ортосундагы айырмачылыктарды карап чыгалы.
Фльтрация деген эмне?
Чыпкалоо аралашмадагы же суспензиядагы керектүү бөлүкчөлөрдү же компоненттерди бөлүү үчүн колдонулат. Колдонмого жараша, бир же бир нече кызыкдар компоненттер чыпкалоо ыкмасын колдонуу менен обочолонсо болот. Бул физикалык бөлүү ыкмасы жана химияда, тамак-аш илиминде жана инженерияда ар кандай химиялык составдагы материалдарды бөлүп алуу же кошулмаларды тазалоо үчүн абдан маанилүү. Фильтрлөө учурунда бөлүү бир же бир нече тешик катмар/сектерде болот. Фильтрлөөдө перфорацияланган катмардын тешиктеринен өтүү үчүн өтө чоң бөлүкчөлөр кармалып калат. Андан кийин чоң бөлүкчөлөр чыпканын үстүндө калдык же торт катмарын пайда кылышы мүмкүн жана ошондой эле чыпка торуна тоскоол болуп, суюктук фазасынын чыпкадан өтүшүнө жол бербейт.
1-сүрөт: Жөнөкөй фильтрациянын иллюстрациясы.
Центрифуга деген эмне?
Центрифугалоо – бул центрифугалоочу машина татаал суюктук аралашмасынын/шалмасынын керектүү компоненттерин бөлүү үчүн колдонулуучу процесс. Центрифугалоонун натыйжасында чөкмө центрифуга түтүгүнүн түбүнө тезирээк жана толук чогулат. Калган суюктук супернатант суюктук деп аталат. Андан кийин бул супернатант чөкмөлөрдү бузбастан тез түтүктөн которулат, же Пастер пипеты аркылуу алынып салынат. Центрифугада чөккөн бөлүкчөлөр центрифугалык ылдамданууга, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнө жана формасына, болгон катуу заттардын көлөмдүк бөлүгүнө, бөлүкчө менен суюктуктун тыгыздык айырмасына жана илешкектүүлүккө көз каранды.
2-сүрөт: Центрифугалоо процессинин иллюстрациясы
Чыпкалоо менен центрифугалоонун ортосунда кандай айырма бар?
Фльтрация жана центрифугалоонун аныктамасы
Фильтрация: суюктуктан керексиз нерсени алып салуу аракети же процесси.
Центрифугалоо: эритменин же аралашманын жеңилирээк бөлүктөрүн бөлүү процесси.
Фльтрациянын жана центрифугалоонун өзгөчөлүктөрү
Чыпкалоо жана центрифугалоо бир кыйла айырмаланган мүнөздөмөлөргө ээ болушу мүмкүн жана аларды төмөнкү подгруппаларга бөлүүгө болот;
Күч колдонулду
Чыпкалоо: Фильтрацияда тартылуу күчү колдонулат.
Центрифугалоо: Центрифугалоодо борбордон четтөөчү күч колдонулат.
Жабдуу
Фильтрация: Электер же тешиктүү катмар же чыпкалоочу же медиа же физикалык мембрана же фильтр воронкасы же алардын айкалыштары колдонулушу мүмкүн. Кээ бир чыпкалоочу жардамчы фильтрацияга жардам берүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Булар көбүнчө кысылбай турган диатомдуу топурак же кремнезем.
Центрифугалоо: Центрифуга машинасы жана центрифуга түтүктөрү колдонулат.
Иштетүү ыкмасы
Фльтрация: Аралашмадагы чоң бөлүкчөлөр чыпканын тор/тешиктүү түзүлүшүнөн өтө албайт, ал эми суюктук жана майда бөлүкчөлөр тартылуу күчү астында өтүп чыпкага айланат (1-сүрөт)
Центрифугалоо: Эритме аралашмасы центрифугадан оор/тышыраак катуу затты ылдыйга түшүрүү үчүн центрифугаланат, мында ал бат-баттан катуу торт жаратат Бул торттун үстүндөгү суюктукту алып салууга же декантациялоого болот. Бул ыкма жакшы чыпкаланбаган катуу заттарды (мисалы: желатиндүү же майда бөлүкчөлөрдү) бөлүү үчүн өзгөчө пайдалуу. (2-сүрөт)
Түрлөр
Чыпкалоо: Ысык, муздак жана вакуумдук чыпкалоо деп белгилүү болгон күтүлгөн натыйжага негизделген үч чыпкалоо ыкмасы бар. Ысык чыпкалоо ыкмасы, биринчи кезекте, ысык эритмеден катуу заттарды бөлүп алуу үчүн колдонулат. Бул эритме менен байланышта болгон чыпкалоочу воронкада кристаллдын өнүгүшүнө жол бербөө үчүн колдонулат. Муздак чыпкалоо ыкмасы биринчи кезекте кристаллдаштырыла турган эритмени тез муздатуу үчүн колдонулат. Бул ыкма эритмени жай температурага чейин муздатуу аркылуу чоң кристаллдарды алуудан айырмаланып, өтө кичинекей кристаллдардын өнүгүшүнө алып келет. Вакуумдук чыпкалоо ыкмасы, биринчи кезекте, кичинекей кристаллдарды тез кургатуу үчүн эритменин кичинекей партиясы үчүн колдонулат. Бул ысык жана муздак фильтрацияга салыштырмалуу эң эффективдүү фильтрлөө ыкмасы.
Центрифугалоо: Үч центрифугалоо ыкмасы бар, атап айтканда, микроцентрифугалар, жогорку ылдамдыктагы центрифугалар жана ультрацентрифугалар. Микроцентрифуга көбүнчө биологиялык молекулалардын кичинекей көлөмүн иштетүү үчүн изилдөө иштеринде колдонулат. Бул машина үстөлдүн үстүнө орнотуу үчүн жетиштүү кичинекей. Жогорку ылдамдыктагы центрифугалар чоңураак үлгүлөрдү кармай алышат жана негизинен ири масштабдуу өнөр жай колдонмолорунда колдонулат. Ультра-центрифугалоо негизинен биологиялык бөлүкчөлөрдүн касиеттерин изилдөө сыяктуу изилдөө максаттарында колдонулат. Бул микроцентрифугаларга жана жогорку ылдамдыктагы центрифугаларга салыштырмалуу эң натыйжалуу бөлүү ыкмасы.
Максат
Фльтрация: Фильтрациянын негизги максаты аралашмадагы кирлерди жок кылуу же аралашмадан катуу заттарды бөлүп алуу аркылуу каалаган натыйжаны алуу.
Центрифугалоо: Центрифугалоонун негизги максаты - эритмеден катуу заттарды бөлүп алуу.
Натыйжалуулук
Фильтрация: Жөнөкөй фильтрация ыкмалары керектүү материалды бөлүп алуу үчүн көп убакытты талап кылышы мүмкүн жана натыйжада фильтрация центрифугалоого караганда азыраак эффективдүү болот.
Центрифугалоо: чыпкалоо ыкмаларына салыштырмалуу бөлүү абдан тез болот. Ошондуктан центрифугалоо фильтрацияга караганда натыйжалуураак.
Кемчиликтер
Чыпкалоо: Эгерде өтө аз өлчөмдөгү эритме чыпкаланса, бул эритменин көбү чыпка чөйрөсүнө сиңиши мүмкүн. Желатиндүү же майда бөлүкчөлөрдү камтыган аралашмалар жакшы чыпкаланбайт. Ошондуктан, бул аралашмаларды бөлүү үчүн центрифугалоону колдонсо болот.
Центрифугалоо: Бул ыкма чыпкалоо ыкмаларына салыштырмалуу ноу-хау жана электр энергиясын талап кылат.
Баасы
Чыпкалоо: Баасы чыпкалоо процессинин татаалдыгына жараша болот жана демейде чыпкалоонун жөнөкөй ыкмалары электр энергиясын, ошондой эле үйрөтүлгөн адамдарды талап кылбайт. Ошондуктан, центрифугалоого салыштырмалуу ага байланыштуу чыгым аз болушу мүмкүн.
Центрифугалоо: Жөнөкөй чыпкалоо техникасына салыштырмалуу баасы жогору, анткени центрифугага электр энергиясы жана үйрөтүлгөн техниктер керек.
Колдонмолор
Фльтрация: Кофе чыпкасы, суу чыпкасы, бөлүкчөлөрдү тазалоо үчүн мештер чыпкасы, Пневматикалык транспорттук системалар чыпкаларды колдонушат, лабораторияда айнек воронкасы, Бюхнер воронкасы же агломерацияланган айнек воронкасы фильтрация үчүн колдонулат. Адамдын бөйрөгүндө бөйрөк фильтрациясы канды чыпкалоо жана гомеостазды кармап туруу үчүн организм үчүн маанилүү көптөгөн элементтерди тандап кайра сиңирүү үчүн колдонулат.
Центрифугалоо: Эң кеңири таралган колдонмолордун бири бул канализациялык ылайларды тазалоо, мында катуу затты жогорку концентрацияланган суспензиялардан бөлүү. Центрифугалоо уранды байытуу процессинде да колдонулат. Мындан тышкары, бул ыкма биологиялык изилдөөдө аралашмадан керектүү катуу же суюк заттарды бөлүп алуу үчүн колдонулат. Мындан тышкары, центрифугалоо майсыздандырылган сүттү өндүрүү үчүн сүттөн майды алып салуу, шарапты тактоо жана турукташтыруу жана соттук жана медициналык изилдөө лабораторияларында зааранын курамын жана кан элементтерин бөлүп алуу үчүн колдонулат.
Жыйынтыктап айтканда, чыпкалоо жана центрифугалоо ар кандай бөлүү ыкмалары жана алардын ортосундагы негизги айырма колдонулган күч жана бөлүү жабдуулары болуп саналат. Натыйжада, алар бир топ башка колдонмолорго ээ болушу мүмкүн.
