Что такое центрифуга?
Центрифуга - это машина, используемая в лабораториях, медицинских учреждениях и на предприятиях для отделения взвешенного материала от сред, в которых они находятся.
Это делается путем очень быстрого вращения закрытых емкостей со смесью вокруг фиксированной центральной точки.
Центробежная сила, создаваемая этим движением, прижимает более плотный материал в суспензии к стенкам контейнера, эффективно отделяя его от раствора. Эти устройства используются для отделения твердых веществ от жидких суспензионных сред; например, они являются важным медицинским инструментом для отделения плазмы от образцов крови.
Как работает центрифуга? Устройство и принцип работы
Принцип работы
Основной принцип работы центрифуги - центробежная сила. Если ведро, наполовину заполненное водой, быстро вращается по кругу, центробежная сила, создаваемая вращением ведра, заставляет воду двигаться ко дну. Это то, что удерживает воду в ведре, даже когда оно перевернуто.
Устройство
Большинство центрифуг используют эту силу аналогичным образом и состоят из корпуса с крышкой и ведомого центрального ротора. Ротор имеет ряд отверстий по окружности, в которые помещают контейнеры, обычно пробирки с раствором. Когда крышка машины закрыта и центрифуга включена, ротор вращается с высокой скоростью. Как и в случае эксперимента с ковшом, центробежная сила приводит к тому, что любое вещество в растворе, более плотное, чем жидкость, прижимается к внешним стенкам трубок, отделяя его от жидкости в процессе.
Как только центрифуга завершила свой цикл, она постепенно замедляется и останавливается, чтобы предотвратить турбулентность, которая может привести к повторному смешиванию раствора. Этот период замедления также позволяет всему отделенному материалу падать к нижней части пробирки. Как только ротор остановился, трубка может быть удалена и образцы обработаны.
В некоторых случаях центрифуга может иметь экран на одном конце, позволяющий жидкостям проходить, в то время как твердые частицы остаются в ловушке внутри трубки. Другие могут держать трубы под фиксированным углом или позволить им отклоняться во время вращения. Положение трубки и скорость вращения центрифуги могут варьироваться в зависимости от типа раствора, который отделяется.
Как происходит разделение по плотности?
Любое количество взвешенных материалов может быть отделено от суспензии. Каждое отдельное вещество будет отделяться в порядке своей плотности, образуя различные слои в нижней части трубы, когда машина останавливается. Это известно как принцип седиментации. Например, образец крови, помещенный в центрифугу, будет полностью разрушаться более тяжелыми клетками крови, собирающимися на дне, и более легкой плазмой крови наверху. Это особенно полезно при идентификации всех компонентов неизвестных смесей.
Другое использование центрифуги. Промышленное
Заводские центрифуги
Центрифужные устройства используются не только в лабораториях. Они имеют широкое применение в управлении сточными водами, в нефтяной промышленности и даже в переработке сахара и молока. Как правило, медицинские и научные лабораторные центрифуги представляют собой небольшие настольные устройства. С другой стороны, промышленные машины, используемые для отделения суспензии магнетита от технической воды на угольном заводе, могут быть очень большими.
Газовые центрифуги
Газовые центрифуги, используемые в процессе обогащения урана, оснащены специально разработанными контейнерами, которые включают в себя стратегически расположенный внутренний ковш. При вращении этот совок собирает желаемый изотоп урана-235, в то время как более тяжелый изотоп 238 собирается на стенках контейнера. Это, однако, гораздо более длительный процесс, чем разделение жидкой суспензии, часто требующий нескольких тысяч циклов.
Большие центрифуги также используются для воздействия на людей экстремальных сил в контролируемой среде. Внешняя сила, создаваемая такой большой машиной, может быть использована для имитации огромных гравитационных сил (G-сил), которые астронавт или летчик-истребитель могут испытывать, путешествуя на очень высоких скоростях. Геотехническое моделирование является еще одной областью, где центрифуги используются для моделирования гравитационных напряжений в прототипах.
Как купить центрифугу лабораторную и промышленную?
Правильно купить центрифугу лабораторную довольно сложно. Промышленную центрифугу следует покупать по способу применения. Центрифуга используется в самых разных отраслях промышленности и выбор разнообразных типов довольно большой, поэтому покупка центрифуги может быть сильно затруднена. Чтобы правильно выбрать устройство, покупателям предлагается определить конкретные виды использования, в которых им нужна центрифуга для выполнения того, что обычно продиктовано отраслью, в которой работает человек. Как только это будет определено, пользователь должен исследовать различные модели и функции, чтобы определить подходящую центрифугу для конкретной задачи.
Обзор различных типов центрифцуг и способов их применения поможет разобраться в этом вопросе.
Принцип работы центрифуги лабораторной
Как уже сказано, лабораторные центрифуги вращают объекты вокруг центральной неподвижной оси, обычно с большой скоростью. Этот высокоскоростной поворот накладывает силу на объекты в виде повышенной силы тяжести через центростремительное ускорение. Это приводит к тому, что более плотные материалы внутри контейнеров на внешней кромке перемещаются дальше от оси вращения, а более легкие материалы - ближе к оси вращения. Благодаря этому действию центрифуги ускоряют время осадконакопления.
Области использования центрифуг в лаборатории и промышленности
Центрифуги имеют много применений и хорошо зарекомендовали себя в широком диапазоне использований, которые включают разделение жидкостей.
Центрифуга для лаборатории медицинского типа
Центрифуга лабораторная - это устройство, используемое в науке для разделения суспензий по плотности. Более плотные частицы выделяются и мигрируют на дно пробирки, в то время как более легкие частицы движутся кверху. Машина округлой формы и имеет отверстия, в которые могут быть вставлены пробирки. Перед включением крышка покрывает верхнюю часть машины, после чего она может вращаться с помощью своего двигателя на очень высокой скорости.
Если кто-то хочет разделить кровь на ее компоненты - красные кровяные клетки, лейкоциты, тромбоциты и плазму, они используют центрифугу. Плазма будет плавать сверху, потому что она имеет самую низкую плотность. В дальнейшем, плазму можно использовать для отделения органелл от клеток и для выделения нуклеиновых кислот. Вот некоторые примеры того, как можно использовать центрифугу.
Большинство центрифуг, используемых сегодня, предназначены для медицинского и лабораторного использования. Как уже говорилось, эти устройства разделяют материалы, взвешенные в жидких смесях. В медицинской области обычно используется отделение плазмы от эритроцитов. Плазма значительно светлее, чем эритроциты, и в результате центростремительного ускорения эритроциты оседают на дно пробирки, и плазма поднимается кверху. Наиболее распространенными центрифугами в области медицины являются ультрацентрифуги и центрифуги для гематокрита.
Ультрацентрифуги используются в области молекулярной биологии, биохимии и полимеров и созданы для вращения ротора на чрезвычайно высоких скоростях. Центрифуги гематокрита - это специализированные центрифуги, которые позволяют исследователю измерять количество эритроцитов в цельной крови.
Центрифуги для косметического кабинета
Другие лаборатории, такие как косметические лаборатории, используют центрифуги для разделения элементов в составных химических веществах для создания различных лосьонов, кремов и других косметических продуктов.
Центрифуги для горнодобывающей промышленности
Горная промышленность использует большие, тяжелые машины, называемые горизонтальными центрифугами, для отделения золота и других тяжелых минералов, взвешенных в воде. Горизонтальные центрифуги используются в других отраслях промышленности для регенерации материалов из воды, используемой для очистки или охлаждения машин.
Центрифуги в аэрокосмической промышленности
Некоторые из крупнейших центрифуг используются в аэрокосмической промышленности. Большинство людей знают это как «ускорители G-Force», которые проверяют космонавта и пилота на выносливость для высоких сил g, для сверхзвукового полета и выхода в космос, а затем, для восстановления при земной атмосфере. Тем не менее, аэрокосмическая промышленность использует эти большие центрифуги и для других целей, включая испытания на выносливость материалов и оборудования в тех же условиях.
Центрифуги в ядерной промышленности
В ядерной обогатительной промышленности используются газовые центрифуги. Эти центрифуги работают по тому же принципу, но отделяют изотопы от газа-хозяина. Наиболее частое использование для газовых центрифуг заключается в обогащении урана для производства энергии и, в гораздо меньшем объеме, обогащение оружейного направления.
Центрифуги для промышленного использования
Экранные центрифуги являются одними из наиболее распространенных промышленных центрифуг. Эти центрифуги содержат сетчатый экран из металла или пластика с отверстиями в нем на самой внешней кромке. Когда ротор вращается, отверстия допускают только частицы заданного размера, захватывая большие частицы на экране. Некоторые экранные центрифуги содержат несколько экранов, тем самым разделяя частицы на разные уровни толщины.
Центрифуги для бытовой техники
Знакомое использование центрифуг в бытовой технике, стиральные машины - промышленные центрифуги. Когда нагрузка находится на цикле отжима, центростремительная сила толкает воду и одежду к краю внешнего экрана. Одежда будет захвачена экраном (стенками барабана), но вода может пройти (через отверствия). Это позволяет одежде достичь определенного уровня сухости, прежде чем она вводится в сушилку для окончательной сушки.
Сравнение центрифуг
Не все центрифуги одинакового типа и равны. Необходимо учитывать два основных фактора: скорость вращения и дизайн ротора.
Скорость вращения
Сравнение центрифуг может быть как простой, так и трудной задачей. После определения необходимого типа центрифуги покупатель может начать сравнивать различные характеристики моделей. Одним из наиболее важных соображений является определение того, какие скорости необходимы для применения, в котором будет использоваться центрифуга, поскольку разные скорости могут давать разные результаты с одними и теми же материалами.
Однако вращение в минуту или RPM не является единственным фактором, который следует учитывать при сравнении схожих между собой центрифуг. Это связано с тем, что в зависимости от угла поворота контейнеров различные значения центростремительной силы могут быть применены к содержимому с различными скоростями вращения.
Конструкция Ротора
Угол ротора, используемый в центрифуге, также важен. Многие центрифуги для лабораторного использования имеют взаимозаменяемые роторы, что позволяет использовать одну центрифугу для различных применений. Некоторые центрифуги поставляются с запасным ротором, который наиболее часто используется, а некоторые из них поставляются без ротора вообще, поэтому покупатель должен быть осторожным, внимательно читать описания продуктов при покупке центрифуг.
Для покупателя нет ничего более неприятного, чем потеря времени, чтобы купить центрифугу, которая не может быть использована из-за отсутствия ротора. Если приобретаемая центрифуга не поставляется с ротором, ротор, предназначенный для конкретной цели, должен приобретаться отдельно.
Углы ротора и перфорация
Роторы содержат отверстия, расположенные равномерно вокруг центрального шпинделя для правильного распределения нагрузки. В эти отверстия вставляются специальные пластиковые, стеклянные или металлические пробирки, предназначенные для использования в центрифугах. Роторы бывают разных возможностей и конструкций. Пользователь должен использовать расходники соответствующие конкретному ротору для надлежащего применения.
Общие категории роторов - с фиксированным углом и поворотные роторы. Роторы с фиксированным углом имеют специфичные отверстия по углам для разделения целей. Поворотные роторы позволяют размещать контейнеры вертикально и поворачивать их в горизонтальные положения из-за центростремительной силы.
Рассмотрение расходных материалов
Другим соображением при использовании и покупке центрифуг являются необходимые расходные материалы. После того, как была выбрана центрифуга, и соответствующий ротор был определен и установлен, следующим соображением является контейнер, используемый в центрифуге. До прошлого века стекло было наиболее распространенным типом контейнера, используемого в центрифугах.
Тем не менее, стеклянные флаконы могут трескаться или разрушаться под давлением, если целостность поверхности нарушена. Из-за этого использование пластиковых контейнеров растет, хотя стекло все еще используется. Недостатком пластика является то, что весь пластик имеет слегка пористую структуру, поэтому, стекло по-прежнему используется во многих медицинских применениях.
Как купить центрифугу? Где большой выбор...
Специализированные интернет-магазины могут стать отличным источником при покупке центрифуг. Однако многие продукты являются типами центрифуг, но не применяются к типичному использованию в лаборатории. Из-за этого может возникнуть ситуация, когда покупатель должен смотреть центрифугу конкретно в категории «Бизнес и промышленность» для центрифуг.
В рамках этой категории более конкретные подкатегории, с сектором здравоохранение - лучшее место для поиска лабораторных центрифуг. Этот раздел делится, как правило, еще больше для более точного поиска. Первая подкатегория, лабораторное оборудование, имеет раздел Центрифуги и детали с определенной площадью центрифуг. Эта последняя категория, вероятно, является лучшим местом для поиска центрифуг, подходящих для использования в лаборатории.
Расходные материалы имеют аналогичное категориальное дерево, чтобы искать по нему. В категории «Бизнес и промышленность» перейдите к категории «Здравоохранение», «Лаборатория и наука о жизни», а затем в «Лабораторные принадлежности». Эта область имеет дополнительные подкатегории, посвященные конкретным типам поставок, включая одноразовые, пластиковые изделия, лабораторную посуду, пипетки, трубы, клапаны и фитинги и другие материалы.
Резюме о лабораторной цетрифуге
Центрифуги - относительно простые машины, но их очень сложно купить в Интернете. К сожалению, из-за сокращающегося количества магазинов физических лабораторий, онлайн-магазины для центрифуг становятся все более и более необходимыми. Таким образом, исследование и составление сравнительной информации при покупке центрифуг стало более важным, чем когда-либо.
Первым шагом для покупателя является определение необходимого типа центрифуги, часто определяемого промышленностью, в которой будет использоваться центрифуга. Затем покупателю предлагается узнать и сравнить различные приложения и функции, предлагаемые этими центрифугами, и определить, что необходимо именно вам. Наконец, покупка онлайн-центрифуг становится легкой в любом типе интернет-магазинов и аукционных сайтов.
Картинки по теме
Образец крови может быть взят флеботомистом в лабораторных условиях.
Центрифуги могут быть использованы для отделения плазмы от образцов крови.Теги статьи:
- центрифуга;
- центрифуга лабораторная;
- машина центрифуга;
- центрифуга медицинская;
- ротор центрифуги;
- фильтр центрифуга;
- центрифуга для плазмолифтинга;
- центрифуга лабораторная медицинская;
- обороты центрифуги;
Картинки по теме
