Perbezaan Utama – Penapisan lwn Sentrifugasi
Sebelum beralih kepada analisis mendalam tentang perbezaan antara Penapisan dan Emparan, kedua-dua teknik pemisahan, mari kita lihat dahulu apa itu teknik pemisahan. Dalam sains dan kejuruteraan biologi, teknik pengasingan digunakan untuk mengasingkan juzuk yang dikehendaki daripada campuran. Ini ialah fenomena pemindahan jisim yang menukarkan campuran juzuk kepada dua atau lebih pecahan yang berbeza. Pengasingan campuran bergantung pada perbezaan sifat kimia atau sifat fizikal seperti jisim, ketumpatan, saiz, bentuk atau pertalian kimia, antara juzuk campuran. Teknik pemisahan sering dikategorikan mengikut perbezaan khusus yang mereka gunakan untuk mencapai pemisahan. Penapisan dan sentrifugasi ialah teknik pemisahan yang biasa digunakan hanya berdasarkan pergerakan fizikal zarah yang dikehendaki. Perbezaan utama antara penapisan dan sentrifugasi adalah dalam daya dan kaedah yang digunakan. Penapisan selalunya menggunakan teknik penyaringan untuk menapis/mengeluarkan bahan cemar atau bahan yang tidak diingini dengan bantuan graviti. Ini boleh dicapai melalui halangan fizikal seperti media, membran atau penapis. Emparan menggunakan daya emparan untuk memisahkan sebatian dan zarah yang dikehendaki berdasarkan berat molekul. Mesin centrifuge digunakan untuk pengasingan ini. Sebatian yang lebih tumpat dipindahkan ke bahagian luar emparan dan boleh dikeluarkan dari situ. Dalam artikel ini, mari kita huraikan perbezaan antara penapisan dan sentrifugasi.
Apakah itu Penapisan?
Penapisan digunakan untuk mengasingkan zarah atau juzuk yang dikehendaki dalam campuran atau ampaian. Bergantung pada aplikasi, sama ada satu atau lebih komponen yang berminat boleh diasingkan menggunakan teknik penapisan. Ia adalah kaedah pengasingan fizikal dan ia sangat penting dalam kimia, sains makanan, dan kejuruteraan untuk mengasingkan bahan daripada komposisi kimia yang berbeza atau untuk menulenkan sebatian. Semasa penapisan, pengasingan berlaku pada satu atau beberapa lapisan berlubang/s. Dalam penapisan, zarah yang terlalu besar untuk melalui lubang lapisan berlubang dikekalkan. Kemudian, zarah besar boleh membentuk sisa atau lapisan kek di atas penapis dan mungkin juga menyekat jaringan penapis, menghalang fasa bendalir daripada melintasi penapis.
Rajah 1: Ilustrasi penapisan mudah.
Apakah itu Pengemparan?
Esentrifugasi ialah proses yang menggunakan mesin emparan digunakan untuk mengasingkan juzuk yang dikehendaki bagi campuran/buburan cecair kompleks. Hasil daripada sentrifugasi, mendakan lebih cepat dan terkumpul sepenuhnya di bahagian bawah tiub emparan. Cecair yang tinggal dikenali sebagai cecair supernatan. Supernatan ini kemudiannya sama ada dipindahkan dengan cepat dari tiub tanpa mengganggu mendakan, atau dikeluarkan menggunakan pipet Pasteur. Zarah-zarah yang memendakan dalam sentrifugasi bergantung pada pecutan emparan, saiz dan bentuk zarah, bahagian isipadu pepejal yang hadir, perbezaan ketumpatan antara zarah dan bendalir, dan kelikatan.
Rajah 2: Ilustrasi proses sentrifugasi
Apakah perbezaan antara Penapisan dan Emparan?
Definisi Penapisan dan Emparan
Penapisan: tindakan atau proses mengeluarkan sesuatu yang tidak diingini daripada cecair.
Pesentrifugasi: proses mengasingkan bahagian yang lebih ringan daripada larutan atau campuran.
Ciri Penapisan dan Emparan
Penapisan dan sentrifugasi mungkin mempunyai ciri yang sangat berbeza dan ia boleh dikategorikan kepada subkumpulan berikut;
Paksa Digunakan
Penapisan: Daya graviti digunakan dalam penapisan.
Esentrifugasi: Daya emparan digunakan dalam sentrifugasi.
Peralatan
Penapisan: Ayak atau lapisan berlubang atau penapis atau media atau membran fizikal atau corong penapis atau gabungannya boleh digunakan. Sesetengah bantuan penapis boleh digunakan untuk membantu penapisan. Ini biasanya tanah diatom atau silika yang tidak boleh mampat.
Esentrifugasi: Mesin emparan dan tiub emparan digunakan.
Kaedah Operasi
Penapisan: Zarah besar dalam campuran tidak boleh melalui mesh/struktur berlubang penapis manakala bendalir dan zarah kecil melepasi di bawah daya graviti menjadi turasan (Rajah 1)
Pesentrifugasi: Campuran larutan disentrifugasi untuk memaksa pepejal yang lebih berat/lebih tumpat ke bahagian bawah, di mana ia kerap menghasilkan kek pejal Cecair di atas kek ini boleh dikeluarkan atau disiram. Kaedah ini amat berguna untuk mengasingkan pepejal yang tidak menapis dengan baik (Cth: agar-agar atau zarah halus). (Rajah 2)
Jenis
Penapisan: Terdapat tiga teknik penapisan berdasarkan hasil yang dijangkakan yang dikenali sebagai penapisan panas, sejuk dan vakum. Teknik penapisan panas digunakan terutamanya untuk memisahkan pepejal daripada larutan panas. Ini digunakan untuk mengelakkan perkembangan kristal dalam corong penapis yang bersentuhan dengan larutan. Teknik penapisan sejuk digunakan terutamanya untuk menyejukkan larutan dengan cepat untuk dihablurkan. Kaedah ini menghasilkan pembangunan hablur yang sangat kecil berbanding dengan mendapatkan hablur besar dengan menyejukkan larutan perlahan-lahan ke suhu bilik. Kaedah penapisan vakum digunakan terutamanya untuk kumpulan kecil larutan untuk mengeringkan kristal kecil dengan cepat. Ini adalah teknik penapisan yang paling berkesan berbanding penapisan panas dan sejuk.
Pesentrifugasi: Terdapat tiga teknik sentrifugasi iaitu pengemparan mikro, pengemparan berkelajuan tinggi dan pengemparan ultra. Microcentrifuge sering digunakan dalam aktiviti penyelidikan untuk memproses jumlah kecil molekul biologi. Mesin ini cukup kecil untuk dipasang di atas meja. Empar berkelajuan tinggi boleh mengendalikan jumlah sampel yang lebih besar dan digunakan terutamanya dalam aplikasi industri berskala besar. Ultra-sentrifugasi digunakan terutamanya untuk tujuan penyelidikan seperti mengkaji sifat zarah biologi. Ia adalah kaedah pengasingan yang paling cekap berbanding dengan emparan mikro dan emparan berkelajuan tinggi.
Tujuan
Penapisan: Tujuan utama penapisan ialah mendapatkan hasil yang diingini dengan membuang kekotoran daripada campuran atau, untuk pengasingan pepejal daripada campuran.
Pesentrifugasi: Tujuan utama sentrifugasi ialah pengasingan pepejal daripada larutan.
Kecekapan
Penapisan: Teknik penapisan mudah mungkin memerlukan banyak masa untuk mengasingkan bahan yang diingini dan akibatnya, penapisan adalah kurang cekap berbanding pengemparan.
Pesentrifugasi: Pengasingan berlaku sangat cepat berbanding teknik penapisan. Oleh itu, sentrifugasi adalah lebih cekap daripada penapisan.
Kekurangan
Penapisan: Jika jumlah larutan yang sangat kecil ditapis, kebanyakan larutan ini mungkin diserap oleh medium penapis. Campuran yang mengandungi zarah gelatin atau halus tidak ditapis dengan baik. Oleh itu, untuk mengasingkan campuran ini, sentrifugasi boleh digunakan.
Pesentrifugasi: Kaedah ini memerlukan pengetahuan dan tenaga elektrik berbanding teknik penapisan.
Kos
Penapisan: Kos bergantung pada kerumitan proses penapisan, dan biasanya teknik penapisan mudah tidak memerlukan tenaga elektrik serta orang terlatih. Oleh itu, kos yang berkaitan mungkin rendah berbanding dengan sentrifugasi.
Esentrifugasi: Kos adalah tinggi berbanding teknik penapisan mudah kerana emparan memerlukan tenaga elektrik serta juruteknik terlatih.
Aplikasi
Penapisan: Penapis kopi, penapis air, penapis relau untuk mengeluarkan zarah, Sistem penghantar pneumatik menggunakan penapis, di makmal, corong kaca, corong Buchner atau corong kaca tersinter digunakan untuk penapisan. Dalam buah pinggang manusia, penapisan buah pinggang digunakan untuk menapis darah dan penyerapan semula terpilih bagi banyak unsur penting untuk badan mengekalkan homeostasis.
Pesentrifugasi: Salah satu aplikasi yang paling biasa ialah rawatan enap cemar kumbahan di mana pengasingan pepejal daripada ampaian sangat pekat. Sentrifugasi juga digunakan untuk proses pengayaan uranium. Di samping itu, teknik ini digunakan dalam penyelidikan biologi untuk pengasingan pepejal atau cecair yang dikehendaki daripada campuran. Selain itu, sentrifugasi digunakan untuk membuang lemak daripada susu untuk menghasilkan susu skim, untuk menjelaskan dan menstabilkan wain dan untuk mengasingkan juzuk air kencing dan unsur darah dalam makmal penyelidikan forensik dan perubatan.
Kesimpulannya, penapisan dan sentrifugasi adalah teknik pemisahan yang berbeza dan perbezaan utama antaranya ialah daya yang digunakan dan peralatan pemisahan. Akibatnya, mereka mungkin mempunyai aplikasi yang jauh berbeza.
