Perbedaan Kunci – Filtrasi vs Sentrifugasi
Sebelum beralih ke analisis mendalam tentang perbedaan antara Filtrasi dan Sentrifugasi, kedua teknik pemisahan itu, mari kita lihat dulu apa itu teknik pemisahan. Dalam ilmu dan teknik biologi, teknik pemisahan digunakan untuk mengisolasi konstituen yang diinginkan dari suatu campuran. Ini adalah fenomena perpindahan massa yang mengubah campuran konstituen menjadi dua atau lebih fraksi yang berbeda. Pemisahan campuran tergantung pada perbedaan sifat kimia atau sifat fisik seperti massa, kepadatan, ukuran, bentuk, atau afinitas kimia, di antara konstituen campuran. Teknik pemisahan sering dikategorikan menurut perbedaan spesifik yang mereka gunakan untuk mencapai pemisahan. Filtrasi dan sentrifugasi adalah teknik pemisahan yang umum digunakan hanya berdasarkan gerakan fisik partikel yang diinginkan. Perbedaan utama antara filtrasi dan sentrifugasi adalah pada gaya dan metode yang digunakan. Filtrasi sering menggunakan teknik pengayakan untuk menyaring / menghilangkan kontaminan atau bahan yang tidak diinginkan dengan bantuan gravitasi. Hal ini dapat dicapai melalui penghalang fisik seperti media, membran, atau saringan. Sentrifugasi memanfaatkan gaya sentrifugal untuk memisahkan senyawa yang diinginkan dan partikulat berdasarkan berat molekul. Mesin centrifuge digunakan untuk pemisahan ini. Senyawa yang lebih padat dipindahkan ke bagian luar centrifuge dan dapat dikeluarkan dari sana. Pada artikel ini, mari kita uraikan perbedaan antara filtrasi dan sentrifugasi.
Apa itu Filtrasi?
Filtrasi digunakan untuk memisahkan partikel atau konstituen yang diinginkan dalam campuran atau suspensi. Tergantung pada aplikasinya, salah satu atau lebih komponen yang tertarik dapat diisolasi menggunakan teknik filtrasi. Ini adalah metode pemisahan fisik dan sangat penting dalam kimia, ilmu pangan, dan teknik untuk memisahkan bahan dari komposisi kimia yang berbeda atau untuk memurnikan senyawa. Selama filtrasi, pemisahan terjadi pada satu atau beberapa lapisan berlubang. Dalam penyaringan, partikel yang terlalu besar untuk melewati lubang-lubang lapisan perforasi akan tertahan. Kemudian, partikel besar dapat membentuk residu atau lapisan kue di atas filter dan juga dapat menghalangi jaring filter, mencegah fase fluida melintasi filter.
Gambar 1: Ilustrasi filtrasi sederhana.
Apa itu Sentrifugasi?
Sentrifugasi adalah proses dimana mesin centrifuge digunakan untuk memisahkan konstituen yang diinginkan dari campuran cairan/slurry yang kompleks. Sebagai hasil dari sentrifugasi, endapan lebih cepat dan sepenuhnya terkumpul di bagian bawah tabung sentrifugal. Cairan yang tersisa dikenal sebagai cairan supernatan. Supernatan ini kemudian dipindahkan dengan cepat dari tabung tanpa mengganggu endapan, atau dibuang dengan menggunakan pipet Pasteur. Partikel yang mengendap dalam sentrifugasi bergantung pada percepatan sentrifugal, ukuran dan bentuk partikel, porsi volume padatan yang ada, perbedaan densitas antara partikel dan fluida, dan viskositas.
Gambar 2: Ilustrasi proses sentrifugasi
Apa perbedaan antara Filtrasi dan Sentrifugasi?
Definisi Filtrasi dan Sentrifugasi
Filtration: tindakan atau proses menghilangkan sesuatu yang tidak diinginkan dari cairan.
Sentrifugasi: proses pemisahan bagian yang lebih ringan dari larutan atau campuran.
Karakteristik Filtrasi dan Sentrifugasi
Filtrasi dan sentrifugasi mungkin memiliki karakteristik yang sangat berbeda dan dapat dikategorikan ke dalam subkelompok berikut;
Paksa Digunakan
Filtration: Gaya gravitasi digunakan dalam filtrasi.
Sentrifugasi: Gaya sentrifugal digunakan dalam sentrifugasi.
Peralatan
Filtrasi: Saringan atau lapisan berlubang atau saringan atau media atau membran fisik atau corong saringan atau kombinasinya dapat digunakan. Beberapa alat bantu filter dapat digunakan untuk membantu penyaringan. Ini biasanya tanah diatom atau silika yang tidak dapat dimampatkan.
Sentrifugasi: Mesin centrifuge dan tabung centrifuge digunakan.
Metode Operasi
Filtrasi: Partikel besar dalam campuran tidak dapat melewati struktur kasa/perforasi filter sementara cairan dan partikel kecil melewati gaya gravitasi menjadi filtrat (Gambar 1)
Sentrifugasi: Campuran larutan disentrifugasi untuk mendorong padatan yang lebih berat/lebih padat ke bawah, di mana ia sering membuat kue yang keras. Cairan di atas kue ini dapat dihilangkan atau dituang. Metode ini sangat berguna untuk memisahkan padatan yang tidak tersaring dengan baik (Misalnya: agar-agar atau partikel halus). (Gambar 2)
Tipe
Filtrasi: Ada tiga teknik filtrasi berdasarkan hasil yang diantisipasi yang dikenal sebagai filtrasi panas, dingin, dan vakum. Teknik filtrasi panas terutama digunakan untuk memisahkan padatan dari larutan panas. Ini digunakan untuk menghindari perkembangan kristal di corong filter yang bersentuhan dengan larutan. Teknik filtrasi dingin terutama digunakan untuk mendinginkan larutan yang akan dikristalkan dengan cepat. Metode ini menghasilkan pengembangan kristal yang sangat kecil sebagai lawan untuk mendapatkan kristal besar dengan mendinginkan larutan secara perlahan hingga suhu kamar. Metode filtrasi vakum terutama digunakan untuk sejumlah kecil larutan untuk mengeringkan kristal kecil dengan cepat. Ini adalah teknik filtrasi yang paling efisien dibandingkan dengan filtrasi panas dan dingin.
Sentrifugasi: Ada tiga teknik sentrifugasi yaitu sentrifugal mikro, sentrifugal berkecepatan tinggi, dan sentrifugasi ultra. Microcentrifuge sering digunakan dalam kegiatan penelitian untuk memproses volume kecil molekul biologis. Mesin ini cukup kecil untuk dipasang di atas meja. Sentrifugal berkecepatan tinggi dapat menangani volume sampel yang lebih besar dan terutama digunakan dalam aplikasi industri skala besar. Ultra-sentrifugasi terutama digunakan untuk tujuan penelitian seperti mempelajari sifat-sifat partikel biologis. Ini adalah metode pemisahan yang paling efisien dibandingkan dengan sentrifugal mikro dan sentrifugal berkecepatan tinggi.
Tujuan
Filtrasi: Tujuan utama dari filtrasi adalah mendapatkan hasil yang diinginkan dengan menghilangkan kotoran dari campuran atau, untuk isolasi padatan dari campuran.
Sentrifugasi: Tujuan utama sentrifugasi adalah isolasi padatan dari larutan.
Efisiensi
Filtrasi: Teknik filtrasi sederhana mungkin memerlukan banyak waktu untuk memisahkan bahan yang diinginkan dan akibatnya, filtrasi kurang efisien dibandingkan sentrifugasi.
Sentrifugasi: Pemisahan terjadi sangat cepat dibandingkan dengan teknik filtrasi. Oleh karena itu, sentrifugasi lebih efisien daripada filtrasi.
Kekurangan
Filtrasi: Jika sejumlah kecil larutan disaring, sebagian besar larutan ini dapat diserap oleh media filter. Campuran yang mengandung partikel agar-agar atau halus tidak tersaring dengan baik. Oleh karena itu, untuk memisahkan campuran tersebut dapat digunakan sentrifugasi.
Sentrifugasi: Metode ini membutuhkan pengetahuan dan listrik dibandingkan dengan teknik filtrasi.
Biaya
Filtrasi: Biaya tergantung pada kerumitan proses filtrasi, dan biasanya teknik filtrasi sederhana tidak memerlukan listrik serta tenaga terlatih. Oleh karena itu, biaya terkait mungkin lebih rendah dibandingkan dengan sentrifugasi.
Sentrifugasi: Biayanya tinggi dibandingkan dengan teknik filtrasi sederhana karena centrifuge membutuhkan listrik serta teknisi yang terlatih.
Aplikasi
Filtrasi: Penyaring kopi, penyaring air, penyaring tungku untuk menghilangkan partikel, Sistem konveyor pneumatik menggunakan penyaring, di laboratorium, corong kaca, corong Buchner atau corong kaca sinter digunakan untuk penyaringan. Di ginjal manusia, filtrasi ginjal digunakan untuk menyaring darah dan reabsorpsi selektif dari banyak elemen penting bagi tubuh untuk mempertahankan homeostasis.
Sentrifugasi: Salah satu aplikasi yang paling umum adalah pengolahan lumpur limbah di mana pemisahan padatan dari suspensi yang sangat pekat. Sentrifugasi juga digunakan untuk proses pengayaan uranium. Selain itu, teknik ini digunakan dalam penelitian biologi untuk isolasi padatan atau cairan yang diinginkan dari suatu campuran. Selain itu, sentrifugasi digunakan untuk menghilangkan lemak dari susu untuk menghasilkan susu skim, untuk memperjelas dan menstabilkan anggur dan untuk memisahkan konstituen urin dan elemen darah di laboratorium penelitian forensik dan medis.
Kesimpulannya, filtrasi dan sentrifugasi adalah teknik pemisahan yang berbeda dan perbedaan utama di antara keduanya adalah gaya yang digunakan dan peralatan pemisahan. Akibatnya, mereka mungkin memiliki aplikasi yang sangat berbeda.
