centrifugering

Fysisk

2022

Vi forklarer, hvad centrifugering er som en metode til at adskille blandinger. Også typer af centrifugering og nogle eksempler.

Centrifugering er en metode til at adskille blandinger, der bruger centrifugalkraft.

Hvad er centrifugering?

Centrifugering er en blandingsadskillelsesmekanisme(især dem, der består af solid Y væsker anderledes massefylde) gennem dens udsættelse for en roterende kraft af en vis intensitet.

Denne kraft, kendt som centrifugalkraften i Newtonsk mekanik, er en fiktiv kraft, der opstår, når en krop beskriver en bevægelse rotation. Dens navn betyder "der flygter fra midten", da den bevæger sig væk fra rotationsaksen for kroppens bane.

Centrifugalkraft får genstande til at bevæge sig væk fra midten, når de roterer. For eksempel: når en fisker drejer krogen, før han kaster den ind i hav, eller kraften, der skubber os mod sædet i forlystelsesparkernes roterende attraktioner. Det er det samme, der bruger en centrifuge eller et apparat, der er i stand til at generere centrifugalkraft, til at adskille blandinger i et laboratorium.

Centrifugering virker ved at skubbe de tætteste komponenter i blandingen mod det punkt, der er længst væk fra rotationsaksen og efterlader den mindst tætte på det nærmeste punkt. Er teknik det er i daglig brug af kemikere, biologer og andre videnskabsmænd.

Eksempler på centrifugering

Centrifugering gør det muligt at adskille de forskellige komponenter i blodet.

Centrifugering anvendes i adskillige tilfælde af videnskabelige undersøgelser, især af de grundlæggende stoffer iorganisk materiale. Gennem specialiserede processer med centrifugering af stoffer som blod ellerceller Hos mennesker, plasma, blodpladekoncentrater, intracellulære organeller og endda DNA.

Andre simple eksempler er vaskemaskinen, som bruger centrifugalkraft til, efter at have blandet Vand, sæbe og tøj, tør dem, og fjern vandet gennem hullerne i tromlen, takket være centrifugalkraften; eller maskinerne iindustri mejeriprodukter, der udvinder de dele af fedt fra mælken, som vi skal fjerne for at få skummetmælk og for at lave valle, fløde og andet Produkter.

Typer af centrifugering

Der er fire typer centrifugering:

  • Differentiel centrifugering. Udnyt forskellen i sedimentationshastighed af de forskelligemolekyler af en blanding. Således sætter partikler med lignende tætheder sig sammen. Det bruges normalt til at adskille komponenter i en blanding og udgør det forberedende trin til molekyleadskillelsesprocesser.
  • Isopycnic centrifugering. Tilføjer medier med forskellig densitet til partikler, der deler den samme sedimentationskoefficient, så de kan adskilles ved centrifugalkraft.
  • Zonecentrifugering. Det adskiller partiklerne i en blanding baseret på deres forskel i sedimentationshastighed og også deres masse, da blandingen tidligere er placeret oven på en præformet tæthedsgradient, der fungerer som en partikel-"sil" takket være centrifugalkraften.
  • Ultracentrifugering. Overvåg strukturer ved hjælp af ultraviolet lys eller interferometre, når de sætter sig, ved hjælp af rotorsystemer (fast eller sving). Det er meget nyttigt til at studere subcellulære strukturer.

Andre metoder til adskillelse af blandinger

Filtrering er en metode, der gør det muligt at separere faste stoffer fra en blanding.

Bortset fra centrifugering kan blandinger adskilles ved fysiske eller kemiske processer såsom:

  • Filtreret ud. Der anvendes et net eller tilbageholdelsesmateriale, der tillader passage af det flydende opløsningsmiddel (f.eks. vand), men som bevarer de større faste stoffer, der er til stede i det (f.eks. kaffegrums).
  • Sigtning. Det er en teknik, der ligner filtrering, men den tillader adskillelse af faste stoffer af forskellige størrelser ved hjælp af en sigte, hvis huller tillader passage af visse faste stoffer og fastholder de større.
  • Fordampning selektiv. For at adskille blandinger af væsker eller af faste stoffer og væsker, forskellen i Kogepunkt (eller smeltepunkt, i tilfælde af faste stoffer), opvarmning af blandingen, indtil væsken (eller en af ​​dem) fordamper og efterlader de faste stoffer (eller væsken med et lavere kogepunkt) i beholderen.
  • Dekantering. Ved hjælp af en passende beholder adskilles en blanding af væsker, eller af faststof og væske, for først at tillade tyngdekraft tiltrække de tætteste komponenter til bunden af ​​beholderen. Den mindst tætte vil være i toppen. Derefter vil den tætteste komponent blive udtrukket ved at åbne et hul i bunden.
!-- GDPR -->