Paaiškiname, kas yra centrifugavimas kaip mišinių atskyrimo būdas. Taip pat centrifugavimo tipai ir kai kurie pavyzdžiai.
Kas yra centrifugavimas?
Centrifugavimas yra a mišinio atskyrimo mechanizmas(ypač tie, kuriuos sudaro kietas Y skysčių kitaip tankis) veikiant tam tikro intensyvumo sukimosi jėgai.
Ši jėga, žinoma kaip išcentrinė jėga Niutono mechanika, yra fiktyvi jėga, atsirandanti, kai kūnas apibūdina a judėjimas sukimasis. Jo pavadinimas reiškia „bėgantis iš centro“, nes jis tolsta nuo kūno trajektorijos sukimosi ašies.
Išcentrinė jėga priverčia daiktus nutolti nuo centro, kai jie sukasi. Pavyzdžiui: kai žvejys sukasi kabliuką prieš įmesdamas jį į kabliuką jūra, arba jėga, kuri mus prispaudžia prie sėdynės besisukančiose pramogų parkų atrakcionuose. Tai yra tas pats, kas naudoja centrifugą arba aparatą, galintį generuoti išcentrinę jėgą, kad atskirtų mišiniai laboratorijoje.
Centrifugavimas vyksta stumiant tankiausius mišinio komponentus link taško, kuris yra toliausiai nuo sukimosi ašies, o artimiausiame taške paliekant mažiausiai tankius. Is technika ją kasdien naudoja chemikai, biologai ir kiti mokslininkai.
Centrifugavimo pavyzdžiai
Centrifugavimas naudojamas daugeliu atvejų moksliniams tyrimams, ypač pagrindinėms medžiagomsorganinė medžiaga. Per specializuotus medžiagų, tokių kaip kraujas arba, centrifugavimo procesusląstelės Žmonėms plazma, trombocitų koncentratai, tarpląstelinės organelės ir net DNR.
Kiti paprasti pavyzdžiai yra skalbimo mašina, kuri, sumaišius, naudoja išcentrinę jėgą Vanduo, muilą ir drabužius, išdžiovinkite juos, pašalindami vandenį per būgno angas dėl išcentrinės jėgos; arba mašinosindustrija pieno produktai, kurie iš pieno išskiria riebalų dalis, kurias turime pašalinti, kad gautume liesą pieną ir pagamintume išrūgas, grietinėlę ir kt. Produktai.
Centrifugavimo tipai
Yra keturi centrifugavimo tipai:
- Diferencinė centrifuga. Pasinaudokite skirtingų nusėdimo greičio skirtumumolekules mišinio. Taigi panašaus tankio dalelės nusėda kartu. Paprastai jis naudojamas atskirti mišinio komponentus ir yra paruošiamasis molekulių atskyrimo procesų etapas.
- Izopikninis centrifugavimas. Prideda skirtingo tankio terpę dalelėms, turinčioms tą patį sedimentacijos koeficientą, kad jas būtų galima atskirti išcentrine jėga.
- Zoninis centrifugavimas. Jis atskiria mišinio daleles pagal jų nusėdimo greičio skirtumus ir jų masė, nes mišinys anksčiau buvo dedamas ant iš anksto suformuoto tankio gradiento, kuris veikia kaip dalelių „filtras“ dėl išcentrinės jėgos.
- Ultracentrifugavimas. Stebėkite struktūros naudojant ultravioletinę šviesą arba interferometrus, kai jie nusėda, naudojant rotorių sistemas (fiksuotas arba svyruojančias). Tai labai naudinga tiriant tarpląstelines struktūras.
Kiti mišinių atskyrimo būdai
Filtravimas yra metodas, leidžiantis atskirti kietas medžiagas iš mišinio.
Be centrifugavimo, mišinius galima atskirti fiziniais arba cheminiais procesais, tokiais kaip:
- Išfiltruota. Naudojamas tinklelis arba sulaikymo medžiaga, kuri leidžia prasiskverbti skystam tirpikliui (pavyzdžiui, vandeniui), tačiau išlaiko jame esančias didesnes kietąsias medžiagas (pvz., kavos tirščius).
- Sijojimas. Tai metodas, panašus į filtravimą, tačiau leidžia atskirti įvairaus dydžio kietąsias medžiagas, naudojant sietelį, kurio skylutės leidžia pereiti tam tikras kietas medžiagas ir sulaiko didesnes.
- Garavimas atrankinis. Norint atskirti skysčių arba kietųjų medžiagų ir skysčių mišinius, skirtumas tarp Virimo taškas (arba lydymosi temperatūra, jei tai kietos medžiagos), mišinį kaitiname tol, kol skystis (arba vienas iš jų) išgaruos, o kietąsias medžiagas (arba skystį su žemesne virimo temperatūra) paliekant inde.
- Dekantavimas. Naudojant tinkamą indą, atskiriamas skysčių arba kietos ir skystos medžiagos mišinys, pirmiausia leidžiant gravitacija pritraukti tankiausius komponentus į konteinerio dugną. Mažiausiai tankus bus viršuje. Tada tankiausias komponentas bus ištrauktas atidarius skylę apačioje.