ويكمن الفرق الأساسي بين المفاعل الكيميائي والمفاعل الحيوي في الغرض منهما وأنواع التفاعلات التي يسهلانها. فالمفاعلات الكيميائية مصممة للتعامل مع مجموعة واسعة من التفاعلات الكيميائية، وغالباً ما تنطوي على مركبات غير عضوية أو عضوية، وتستخدم في مختلف الصناعات لعمليات مثل التخليق والتحلل. ومن ناحية أخرى، المفاعلات الحيوية مصممة خصيصاً للعمليات البيولوجية، والتي عادة ما تتضمن خلايا حية أو إنزيمات، وتستخدم في تطبيقات مثل التخمير وزراعة الخلايا والمعالجة الحيوية.
المفاعلات الكيميائية:
تأتي المفاعلات الكيميائية في أنواع مختلفة، بما في ذلك المفاعلات الدفعية والمفاعلات المستمرة والمفاعلات شبه الدفعية. هذه المفاعلات مصممة للتعامل مع التفاعلات الكيميائية التي لا تتضمن كائنات حية. على سبيل المثال، يستخدم مفاعل الدُفعات عندما تملأ المواد في المفاعل، ويتقدم التفاعل مع مرور الوقت. ولا تصل هذه المفاعلات إلى حالة مستقرة، مما يجعل التحكم في الضغط ودرجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية. ويمكن أن تكون المفاعلات الكيميائية مصنوعة من مواد مختلفة مثل الزجاج أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وكل منها مناسب لبيئات كيميائية محددة. على سبيل المثال، تعتبر المفاعلات الزجاجية مثالية للتعامل مع الأحماض القوية بسبب مقاومتها للتآكل والخمول الكيميائي.المفاعلات الحيوية:
- المفاعلات الحيوية هي أوعية متخصصة مصممة لدعم العمليات البيولوجية. وهي تستخدم في التطبيقات التي تستخدم فيها الخلايا الحية أو الإنزيمات الحية، كما هو الحال في إنتاج المستحضرات الصيدلانية أو الإنزيمات أو غيرها من المنتجات البيولوجية من خلال التخمير أو زراعة الخلايا. وتوفر المفاعلات الحيوية بيئة تحاكي الظروف الطبيعية اللازمة لنمو الخلايا أو الكائنات الحية الدقيقة واستقلابها. وهي مجهزة بأجهزة استشعار وأنظمة تحكم للحفاظ على الظروف المثلى مثل درجة الحرارة والأس الهيدروجيني ومستويات الأكسجين المذاب وإمدادات المغذيات. يمكن أيضًا استخدام المفاعلات الحيوية في المعالجة الحيوية المستمرة، مما يعزز الإنتاجية والتحكم في العملية، خاصة في عمليات التكنولوجيا الحيوية طويلة الأمد.الاختلافات الرئيسية:
- الغرض والتفاعلات: تُستخدم المفاعلات الكيميائية في التفاعلات الكيميائية التي لا تتضمن كائنات حية، في حين أن المفاعلات الحيوية مصممة خصيصًا للعمليات البيولوجية التي تتضمن خلايا أو إنزيمات حية.
- التصميم والتحكم: تتطلب المفاعلات الحيوية أنظمة تحكم أكثر تطوراً للحفاظ على الظروف المثلى للنمو البيولوجي والتمثيل الغذائي، بينما تركز المفاعلات الكيميائية بشكل أكبر على التحكم في ظروف التفاعل مثل درجة الحرارة والضغط.
المواد والسلامة:
غالبًا ما يعتمد اختيار المواد في المفاعلات الكيميائية على المقاومة الكيميائية والمتانة، بينما في المفاعلات الحيوية يجب أن تكون المواد في المفاعلات الحيوية متوافقة حيويًا ومعقمة لمنع التلوث.
باختصار، في حين أن كلا من المفاعلات الكيميائية والمفاعلات الحيوية ضرورية في العمليات الصناعية والعلمية، إلا أنه يتم تصميمها وتشغيلها بشكل مختلف لاستيعاب المتطلبات المختلفة للتفاعلات الكيميائية مقابل التفاعلات البيولوجية.
