मुख्य अंतर - निस्पंदन बनाम सेंट्रीफ्यूजेशन
फिल्टरेशन और सेंट्रीफ्यूजेशन, दो पृथक्करण तकनीकों के बीच अंतर के गहन विश्लेषण पर आगे बढ़ने से पहले, आइए पहले देखें कि पृथक्करण तकनीक क्या है। जैविक विज्ञान और इंजीनियरिंग में, एक मिश्रण से वांछित घटक को अलग करने के लिए एक पृथक्करण तकनीक का उपयोग किया जाता है। यह एक मास ट्रांसफर घटना है जो घटकों के मिश्रण को दो या दो से अधिक भिन्न भिन्नों में परिवर्तित करती है। मिश्रण का पृथक्करण मिश्रण के घटकों के बीच रासायनिक गुणों या भौतिक गुणों जैसे द्रव्यमान, घनत्व, आकार, आकार या रासायनिक आत्मीयता में अंतर पर निर्भर करता है।पृथक्करण तकनीकों को अक्सर उन विशिष्ट अंतरों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिनका उपयोग वे पृथक्करण प्राप्त करने के लिए करते हैं। निस्पंदन और सेंट्रीफ्यूजेशन आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली पृथक्करण तकनीकें हैं जो केवल वांछित कणों की भौतिक गति पर आधारित होती हैं। निस्पंदन और सेंट्रीफ्यूजेशन के बीच महत्वपूर्ण अंतर प्रयुक्त बल और विधि में है। निस्पंदन अक्सर गुरुत्वाकर्षण की मदद से दूषित पदार्थों या अवांछित सामग्री को निकालने/निकालने के लिए एक छलनी तकनीक का उपयोग करता है। इसे मीडिया, मेम्ब्रेन या स्ट्रेनर जैसे भौतिक अवरोधों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। सेंट्रीफ्यूजेशन आणविक भार के आधार पर वांछित यौगिकों और कणों को अलग करने के लिए केन्द्रापसारक बल का उपयोग करता है। इस पृथक्करण के लिए अपकेंद्रित्र मशीन का उपयोग किया जाता है। सघन यौगिकों को अपकेंद्रित्र के बाहर स्थानांतरित किया जाता है और वहां से हटाया जा सकता है। इस लेख में, आइए निस्पंदन और सेंट्रीफ्यूजेशन के बीच के अंतरों पर विस्तार से चर्चा करें।
निस्पंदन क्या है?
मिश्रण या निलंबन में वांछित कणों या घटकों को अलग करने के लिए निस्पंदन का उपयोग किया जाता है।आवेदन के आधार पर, एक या अधिक इच्छुक घटकों को निस्पंदन तकनीक का उपयोग करके अलग किया जा सकता है। यह एक भौतिक पृथक्करण विधि है और रसायन विज्ञान, खाद्य विज्ञान और इंजीनियरिंग में विभिन्न रासायनिक संरचना की सामग्री को अलग करना या यौगिकों को शुद्ध करना बहुत महत्वपूर्ण है। निस्पंदन के दौरान, एक या एकाधिक छिद्रित परत/एस पर पृथक्करण होता है। फ़िल्टरिंग में, वे कण जो छिद्रित परत के छिद्रों से गुजरने के लिए बहुत बड़े होते हैं, बरकरार रहते हैं। फिर, बड़े कण फिल्टर के ऊपर एक अवशेष या केक की परत बना सकते हैं और फिल्टर जाल को भी अवरुद्ध कर सकते हैं, जिससे द्रव चरण को फिल्टर को पार करने से रोका जा सकता है।
चित्र 1: सरल निस्पंदन का चित्रण।
सेंट्रीफ्यूजेशन क्या है?
सेंट्रीफ्यूजेशन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक जटिल तरल मिश्रण / घोल के वांछित घटकों को अलग करने के लिए एक अपकेंद्रित्र मशीन का उपयोग किया जाता है।सेंट्रीफ्यूजेशन के परिणामस्वरूप, अवक्षेप अधिक तेजी से और पूरी तरह से सेंट्रीफ्यूज ट्यूब के तल पर इकट्ठा हो जाता है। शेष तरल को सतह पर तैरनेवाला तरल के रूप में जाना जाता है। इस सतह पर तैरनेवाला तो या तो तेजी से अवक्षेप को परेशान किए बिना ट्यूब से स्थानांतरित कर दिया जाता है, या पाश्चर पिपेट का उपयोग करके हटा दिया जाता है। सेंट्रीफ्यूजेशन में अवक्षेपित होने वाले कण केन्द्रापसारक त्वरण, कणों के आकार और आकार, मौजूद ठोस पदार्थों का आयतन भाग, कण और द्रव के बीच घनत्व अंतर और चिपचिपाहट पर निर्भर करते हैं।
चित्र 2: सेंट्रीफ्यूजेशन प्रक्रिया का चित्रण
फिल्टरेशन और सेंट्रीफ्यूजेशन में क्या अंतर है?
निस्पंदन और केंद्रापसारक की परिभाषा
निस्पंदन: किसी तरल से अवांछित वस्तु को निकालने की क्रिया या प्रक्रिया।
सेंट्रीफ्यूजेशन: किसी घोल या मिश्रण के हल्के हिस्से को अलग करने की प्रक्रिया।
निस्पंदन और केंद्रापसारक की विशेषताएं
निस्पंदन और सेंट्रीफ्यूजेशन में काफी भिन्न विशेषताएं हो सकती हैं और उन्हें निम्नलिखित उपसमूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है;
बल का प्रयोग
निस्पंदन: निस्पंदन में गुरुत्वाकर्षण बल का उपयोग किया जाता है।
केन्द्रापसारक: अपकेंद्री बल का प्रयोग अपकेंद्रण में किया जाता है।
उपकरण
निस्पंदन: छलनी या छिद्रित परत या छलनी या मीडिया या भौतिक झिल्ली या फिल्टर फ़नल या उनके संयोजन का उपयोग किया जा सकता है। निस्पंदन में सहायता के लिए कुछ फिल्टर एड्स का उपयोग किया जा सकता है। ये आमतौर पर असम्पीडित डायटोमेसियस अर्थ या सिलिका होते हैं।
सेंट्रीफ्यूजेशन: सेंट्रीफ्यूज मशीन और सेंट्रीफ्यूज ट्यूब का इस्तेमाल किया जाता है।
ऑपरेशन का तरीका
निस्पंदन: मिश्रण में बड़े कण फिल्टर की जाली/छिद्रित संरचना से नहीं गुजर सकते हैं जबकि द्रव और छोटे कण गुरुत्वाकर्षण बल के तहत निस्यंद बन जाते हैं (चित्र 1)
सेंट्रीफ्यूजेशन: घोल मिश्रण को भारी/सघन ठोस को तल पर मजबूर करने के लिए सेंट्रीफ्यूज किया जाता है, जहां यह अक्सर एक फर्म केक बनाता है इस केक के ऊपर के तरल को हटाया या साफ किया जा सकता है। यह विधि उन ठोस पदार्थों को अलग करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जो अच्छी तरह से फिल्टर नहीं करते हैं (जैसे: जिलेटिनस या महीन कण)। (चित्र 2)
प्रकार
निस्पंदन: प्रत्याशित परिणाम के आधार पर तीन निस्पंदन तकनीकें हैं जिन्हें गर्म, ठंडा और वैक्यूम निस्पंदन के रूप में जाना जाता है। गर्म निस्पंदन तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से ठोस को गर्म घोल से अलग करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग समाधान के संपर्क में आने वाले फिल्टर फ़नल में क्रिस्टल के विकास से बचने के लिए किया जाता है। कोल्ड फिल्ट्रेशन तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से क्रिस्टलीकृत होने वाले घोल को तेजी से ठंडा करने के लिए किया जाता है। इस विधि के परिणामस्वरूप बहुत छोटे क्रिस्टलों का विकास होता है, क्योंकि विलयन को कमरे के तापमान पर धीरे-धीरे ठंडा करके बड़े क्रिस्टल प्राप्त करने का विरोध किया जाता है। वैक्यूम निस्पंदन विधि मुख्य रूप से छोटे क्रिस्टल को जल्दी से सूखने के लिए समाधान के एक छोटे बैच के लिए उपयोग की जाती है।गर्म और ठंडे निस्पंदन की तुलना में यह सबसे कुशल निस्पंदन तकनीक है।
सेंट्रीफ्यूजेशन: तीन सेंट्रीफ्यूजेशन तकनीकें हैं, जैसे कि माइक्रो-सेंट्रीफ्यूज, हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज और अल्ट्रा-सेंट्रीफ्यूजेशन। माइक्रोसेंट्रीफ्यूज का उपयोग अक्सर अनुसंधान गतिविधियों में जैविक अणुओं की छोटी मात्रा को संसाधित करने के लिए किया जाता है। यह मशीन टेबल-टॉप पर ठीक करने के लिए काफी छोटी है। हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज बड़े नमूना संस्करणों को संभाल सकते हैं और मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर उद्योग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। अल्ट्रा-सेंट्रीफ्यूजेशन मुख्य रूप से अनुसंधान उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है जैसे जैविक कणों के गुणों का अध्ययन करना। माइक्रो-सेंट्रीफ्यूज और हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज की तुलना में यह सबसे कुशल पृथक्करण विधि है।
उद्देश्य
निस्पंदन: निस्पंदन का मुख्य उद्देश्य मिश्रण से अशुद्धियों को हटाकर या मिश्रण से ठोस पदार्थों के अलगाव के लिए वांछित परिणाम प्राप्त करना है।
सेंट्रीफ्यूजेशन: सेंट्रीफ्यूजेशन का मुख्य उद्देश्य एक घोल से ठोस पदार्थों को अलग करना है।
दक्षता
निस्पंदन: वांछित सामग्री को अलग करने के लिए सरल निस्पंदन तकनीकों के लिए बहुत समय की आवश्यकता हो सकती है और परिणामस्वरूप, अपकेंद्रित्र की तुलना में निस्पंदन कम कुशल है।
सेंट्रीफ्यूजेशन: निस्पंदन तकनीक की तुलना में पृथक्करण बहुत जल्दी होता है। इसलिए, निस्पंदन की तुलना में सेंट्रीफ्यूजेशन अधिक कुशल है।
नुकसान
निस्पंदन: यदि बहुत कम मात्रा में घोल को फ़िल्टर किया जाता है, तो इस घोल का अधिकांश भाग फ़िल्टर माध्यम द्वारा अवशोषित किया जा सकता है। जिलेटिनस या महीन कणों वाले मिश्रण अच्छी तरह से फ़िल्टर नहीं होते हैं। इसलिए, इन मिश्रणों को अलग करने के लिए सेंट्रीफ्यूजेशन का उपयोग किया जा सकता है।
सेंट्रीफ्यूजेशन: इस विधि में निस्पंदन तकनीकों की तुलना में जानकारी और बिजली की आवश्यकता होती है।
लागत
निस्पंदन: लागत निस्पंदन प्रक्रिया की जटिलता पर निर्भर करती है, और आमतौर पर सरल निस्पंदन तकनीकों के लिए बिजली के साथ-साथ प्रशिक्षित व्यक्तियों की भी आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, सेंट्रीफ्यूजेशन की तुलना में संबद्ध लागत कम हो सकती है।
सेंट्रीफ्यूजेशन: साधारण निस्पंदन तकनीक की तुलना में लागत अधिक है क्योंकि सेंट्रीफ्यूज को बिजली के साथ-साथ प्रशिक्षित तकनीशियनों की भी आवश्यकता होती है।
आवेदन
निस्पंदन: कॉफी फिल्टर, पानी फिल्टर, कणों को हटाने के लिए फर्नेस फिल्टर, वायवीय संदेश प्रणाली फिल्टर का उपयोग करती है, प्रयोगशाला में, एक ग्लास फ़नल, एक बुचनर फ़नल या सिंटर्ड ग्लास फ़नल का उपयोग निस्पंदन के लिए किया जाता है। मानव गुर्दे में, वृक्क निस्पंदन का उपयोग रक्त को फ़िल्टर करने और शरीर के लिए होमियोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण कई तत्वों के चयनात्मक पुन: अवशोषण के लिए किया जाता है।
सेंट्रीफ्यूजेशन: सबसे आम अनुप्रयोगों में से एक सीवेज कीचड़ का उपचार है जहां अत्यधिक केंद्रित निलंबन से ठोस का पृथक्करण होता है। सेंट्रीफ्यूजेशन का उपयोग यूरेनियम संवर्धन प्रक्रिया के लिए भी किया जाता है। इसके अलावा, इस तकनीक का उपयोग जैविक अनुसंधान में मिश्रण से वांछित ठोस या तरल को अलग करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, दूध से वसा को हटाने के लिए स्किम्ड दूध का उत्पादन करने के लिए, शराब को स्पष्ट और स्थिर करने के लिए और फोरेंसिक और चिकित्सा अनुसंधान प्रयोगशालाओं में मूत्र घटकों और रक्त तत्वों को अलग करने के लिए सेंट्रीफ्यूजेशन का उपयोग किया जाता है।
निष्कर्ष में, निस्पंदन और सेंट्रीफ्यूजेशन अलग-अलग पृथक्करण तकनीकें हैं और उनके बीच महत्वपूर्ण अंतर उपयोग किए गए बल और पृथक्करण उपकरण हैं। परिणामस्वरूप, उनके पास काफी भिन्न अनुप्रयोग हो सकते हैं।
