Мы объясним, что такое центрифугирование как метод разделения смесей. Также типы центрифугирования и некоторые примеры
Центрифугирование – это метод разделения смесей с помощью центробежной силы
Что такое центрифугирование?
Центрифугирование – это механизм разделения смесей (в частности, состоящих из твердых веществ жидкостей различной плотности ) путем воздействия на них вращающей силы заданной интенсивности
Эта сила, известная как центробежная сила в ньютоновской механике , является фиктивной силой, которая появляется, когда тело описывает вращательное движение. Его название означает ‘бегство от центра’, поскольку он движется в сторону от оси вращения траектории тела
Центробежная сила заставляет объекты удаляться от центра при вращении. Например, когда рыбак вращает крючок, прежде чем забросить его в море , или сила, которая толкает нас к сиденью на крутящихся аттракционах в парке развлечений. Это то же самое, что используется центрифугой или аппаратом, способным создавать центробежную силу, для разделения смесей в лаборатории
Центрифугирование работает путем выталкивания более плотных компонентов смеси в точку, наиболее удаленную от оси вращения и оставляя менее плотные компоненты в ближайшей точке. Эта техника используется химиками, биологами и другими учеными повседневно
Примеры центрифугирования
Центрифугирование позволяет разделить различные компоненты крови.
Центрифугирование используется во многих научных исследованиях, особенно основных веществ органического вещества. С помощью специализированных процессов центрифугирования можно отделить такие вещества, как кровь или человеческие клетки , плазма, тромбоцитарные концентраты, внутриклеточные органеллы и даже ДНК
Другие простые примеры – стиральная машина, которая использует центробежную силу для смешивания воды , мыла и одежды, а затем сушит их, удаляя воду через отверстия в барабане, благодаря центробежной силе; или машины молочной промышленности , которые извлекают из молока части жира, которые мы должны удалить для получения обезжиренного молока и производства сыворотки, сливок и других продуктов
Виды центрифугирования
Существует четыре типа центрифугирования:
- Дифференциальное центрифугирование. Он использует разницу в скорости оседания различных молекул в смеси. Таким образом, частицы с одинаковой плотностью оседают вместе. Он обычно используется для разделения компонентов смеси и является подготовительным этапом для процессов разделения молекул.
- изопикническое центрифугирование. Добавление среды различной плотности к частицам с одинаковым коэффициентом седиментации, чтобы их можно было разделить с помощью центробежной силы.
- Зональное центрифугирование. Разделяет частицы смеси на основе их разницы в скорости оседания, а также их массы , поскольку смесь предварительно помещается над предварительно сформированным градиентом плотности, действующим как сито для частиц под действием центробежной силы.
- Ультрацентрифугирование. Он отслеживает структуры с помощью ультрафиолетового света или интерферометров, по мере их оседания, используя роторные системы (фиксированные или качающиеся). Это очень полезно для изучения субклеточных структур.
Другие методы разделения смесей
Фильтрация – это метод отделения твердых частиц от смеси.
Помимо центрифугирования, смеси могут быть разделены с помощью физических или химических процессов, таких как:
- Фильтрация. Сетка или удерживающий материал используется для пропускания жидкого растворителя (например, воды), но для удержания крупных твердых частиц, присутствующих в растворителе (например, кофейной гущи).
- Экранирование. Это метод, похожий на фильтрование, но позволяющий разделять твердые частицы разных размеров, используя сито, отверстия которого пропускают определенные твердые частицы и задерживают более крупные.
Выпаривание Селективное выпаривание. Для разделения смесей жидкостей или твердых и жидких веществ можно воспользоваться разницей в температурах кипения (или температурах плавления , в случае твердых веществ), нагревая смесь до испарения жидкости (или одной из них) и оставляя твердые вещества (или жидкость с более низкой температурой кипения) в контейнере.
- Декантирование. Используя подходящий сосуд, смесь жидкостей или твердых и жидких веществ разделяют, сначала позволяя силе тяжести вытянуть более плотные компоненты на дно сосуда. Менее плотные останутся наверху. Затем более плотный компонент извлекается путем сверления отверстия в дне.
Последующие слова: Химическая суспензия
Добавить комментарий