ცენტრიფუგაცია. ცენტრიფუგაცია: მეთოდის ტიპები და გამოყენება ცენტრიფუგაციის მეთოდი ეფუძნება

ცენტრიფუგაცია არის მექანიკური ნარევების დაყოფა მათ შემადგენელ ნაწილებად.
ცენტრიდანული ძალის მოქმედებით. ამისთვის გამოყენებული მოწყობილობები
სამიზნეებს ცენტრიფუგა ეწოდება.
ცენტრიფუგის ძირითადი ნაწილი არის დამონტაჟებული როტორი
მას აქვს სლოტები ცენტრიფუგის მილებისთვის. როტორი ბრუნავს
მაღალი სიჩქარე, რის შედეგადაც იქმნება მნიშვნელოვანი ზიანი
ცენტრიდანული ძალების სიდიდე, რომელთა გავლენის ქვეშ
მექანიკური ნარევები გამოყოფილია, მაგალითად
სითხეში შეჩერებული ნაწილაკების დალექვა.

პროცესები, რომლებიც მიმდინარეობს ცენტრიფუგაში

შემდეგი პროცესები გამოყოფილია ცენტრიფუგაში:
1) ცენტრიდანული ფილტრაცია.
2) ცენტრიდანული დასახლება.
3) ცენტრიდანული გამწმენდი.

ცენტრიდანული ფილტრაცია

ცენტრიდანული ფილტრაცია არის
ცენტრიფუგაში სუსპენზიების გამოყოფის პროცესი
ხვრელი დოლები. შიდა ზედაპირი
ასეთი ბარაბანი დაფარულია ფილტრის ქსოვილით.
სუსპენზია დააგდეს მიმართ
ბარაბნის კედლები, ხოლო მყარი ფაზა რჩება ჩართული
ქსოვილის ზედაპირი და სითხე გავლენის ქვეშ
ცენტრიდანული ძალა გადის ნალექის ფენაში და
ქსოვილი ამოღებულია ბარაბნის ხვრელების მეშვეობით.
ცენტრიდანული ფილტრაცია ჩვეულებრივ შედგება
სამი თანმიმდევრული ფიზიკური პროცესი:
1)ფილტრაცია ნალექის წარმოქმნით;
2) ნატანის დატკეპნა;
3) ნალექიდან დარჩენილი სითხის ამოღება
მოლეკულური ძალები;

ცენტრიდანული დასახლება

ცენტრიდანული დასახლება
ცენტრიდანული ჩასახლება - გამოყოფის პროცესი
შეჩერებები ცენტრიფუგებში, რომლებსაც აქვთ ბარაბანი
მყარი კედლები. სუსპენზია შეჰყავთ ქვედა ნაწილში
ბარაბნის ნაწილი და ცენტრიდანული ძალის გავლენის ქვეშ
კედლებთან გადაყრილი. კედლებზე იქმნება ფენა
ნალექი, ხოლო სითხე ქმნის შიდა ფენას და
იძულებით გამოდის ბარაბანიდან, რომელიც შედის განცალკევებაში
შეჩერება. სითხე ამოდის ზევით,
ასხამს დოლის კიდეს და ამოღებულია
გარეთ.
ამ შემთხვევაში, ორი ფიზიკური პროცესი ხდება:
1) მყარი ფაზის დალექვა.
2) ნატანის დატკეპნა.

ცენტრიდანული გარკვევა

ცენტრიდანული გამწმენდი - გამოყოფის პროცესი
თხელი სუსპენზია და კოლოიდური ხსნარები. ასე რომ
იგი ხორციელდება მყარი დოლებით.
მისი ფიზიკური არსის მიხედვით, ცენტრიდანული
დაზუსტება არის პროცესი
მყარი ნაწილაკების თავისუფალი დეპონირება ველში
ცენტრიდანული ძალები.
დასარტყამებში მყარი კედლებით
ემულსიებიც გამოყოფილია. ქვეშ
კომპონენტები ცენტრიდანული ძალის გამო
ემულსიები სიმკვრივის მიხედვით
განლაგებულია შემოსაზღვრული ფენების სახით:
სითხის გარე ფენა უფრო მაღალი სიმკვრივით
და მსუბუქი სითხის შიდა ფენა.
სითხეები გამოიყოფა ცალკე ბარაბანი.

კლინიკურ და სანიტარიულ ლაბორატორიებში
გამოიყენება ცენტრიფუგაცია
სისხლის წითელი უჯრედების გამოყოფისთვის
სისხლის პლაზმა, სისხლის შედედება საწყისი
შრატი, მკვრივი ნაწილაკები
შარდის თხევადი ნაწილი და ა.შ
გამოიყენება ამ მიზნით ან
მექანიკური ცენტრიფუგები, ან
ელექტროძრავიანი ცენტრიფუგები,
რომლის ბრუნვის სიჩქარე
შეიძლება დარეგულირდეს.
ულტრაცენტრიფუგები, სიჩქარე
რომლის როტორების ბრუნვა
აღემატება 40000 rpm-ს,
ჩვეულებრივ გამოიყენება
ექსპერიმენტული პრაქტიკა
ორგანელების გამოყოფისთვის
უჯრედები, კოლოიდური განყოფილებები
ნაწილაკები, მაკრომოლეკულები,
პოლიმერები.

ცენტრიფუგაციის გამოყენება პარაზიტოლოგიაში

მეთოდი გამოიყენება კომპლექსის დიფერენცირებისთვის
სისხლის ნაზავი, შარდი ან განავალი, რასაც მოჰყვება
შემდგომში მისგან ჰელმინთების იზოლირება
მიკროსკოპის ქვეშ შესწავლა და მასალის დაფიქსირება. IN
ცენტრიფუგაციის პროცესი წარმოდგენილია ნიმუშში
პარაზიტები გადიან ფილტრში და გროვდებიან
ტესტის მილის ქვედა კონუსური განყოფილება. ფილტრის ბადე
სპეციალური ზომის უჯრედებით
საცდელ მილში მდებარეობს ვერტიკალურად, შედეგად
რა ხდება ჰორიზონტალური (გვერდითი)
ნიმუშის ფილტრაცია. შედეგად, უხეში
გროვდება მოუნელებელი საკვების ნაწილაკები, ბოჭკოვანი
შერევის პალატა და პარაზიტები და მათი კვერცხები
შეუფერხებლად გაიაროს ფილტრი. ასე რომ
ამრიგად, პარაზიტები კონცენტრირდება
წვრილი ნალექის ზედაპირული ფენა და
ლაბორატორიის ექიმს შეუძლია მხოლოდ ფრთხილად შეარჩიოს
ნიმუში მიკროსკოპის გამოყენებით
ავტომატური პიპეტი და წაისვით მასზე
სლაიდი.

ცენტრიფუგაციის მეთოდი ციტოლოგიაში

დიფერენციალური მეთოდი
ცენტრიფუგაცია გამოიყენება
უჯრედების დანაწილება, ანუ მათი გამოყოფა
შინაარსი წილადებად, სპეციფიკიდან გამომდინარე
სხვადასხვა ორგანოელებისა და უჯრედული ჩანართების წონა.
ამისათვის წვრილად დაფქული უჯრედები ტრიალებს შიგნით
სპეციალური მოწყობილობა - ულტრაცენტრიფუგა. IN
უჯრედის კომპონენტების ცენტრიფუგაციის შედეგად
ნალექი ხსნარიდან, რომელიც მდებარეობს
მისი სიმკვრივის მიხედვით. უფრო მკვრივი
სტრუქტურები უფრო დაბალი ტემპებით წყდება
ცენტრიფუგაცია, ხოლო ნაკლებად მკვრივი - მაღალზე
სიჩქარეები შედეგად მიღებული ფენები გამოყოფილი და შესწავლილია
ცალკე.

10. ცენტრიფუგაცია ბოტანიკასა და მცენარეთა ფიზიოლოგიაში

ცენტრიფუგაცია საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ სხვადასხვა
უჯრედქვეშა ნაწილაკების ფრაქციები და გამოიკვლიეთ
თითოეული ფრაქციის თვისებები და ფუნქციები
ცალკე. მაგალითად, ისპანახის ფოთლებიდან შეგიძლიათ
გამოყავით ქლოროპლასტები, გარეცხეთ ისინი
განმეორებითი ცენტრიფუგაცია შესაბამის ადგილას
გარემო უჯრედის ფრაგმენტებიდან და შეისწავლეთ ისინი
ქცევა სხვადასხვა ექსპერიმენტებში
პირობები ან განსაზღვროს მათი ქიმიური შემადგენლობა.
გარდა ამისა, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვადასხვა მოდიფიკაციები
ტექნიკა, გაანადგურე ეს პლასტიდები და იზოლირება
მეშვეობით
დიფერენციალური ცენტრიფუგაცია (არაერთხელ
ნაწილაკების დეპონირება სხვადასხვა მნიშვნელობებით
აჩქარება) მათი შემადგენელი ელემენტები. ასე რომ
რომლის საშუალებითაც შესაძლებელი გახდა იმის ჩვენება, რომ პლასტიდები შეიცავს
სტრუქტურები ხასიათდება ძალიან მოწესრიგებული
სტრუქტურა - გრანა ე.წ. ყველა მარცვალი
განლაგებულია შემზღუდველი ქლოროპლასტის ფარგლებში
გარსები (ქლოროპლასტის გარსი). უპირატესობები
ეს მეთოდი უბრალოდ ფასდაუდებელია, რადგან ის
საშუალებას გვაძლევს გამოვავლინოთ არსებობა
ფუნქციური ქვედანაყოფები, რომლებიც ქმნიან
უფრო დიდი უჯრედული ნაწილაკები; კერძოდ,
მეთოდის გამოყენებით

11. ცენტრიფუგაციის მეთოდი ვირუსოლოგიაში

ბრაკეტის სიმკვრივის გრადიენტური ცენტრიფუგაციის მეთოდი შეიძლება იყოს
გამოიყენეთ როგორც შერჩევისთვის, ასევე მოსაპოვებლად
მცენარეული ვირუსების რაოდენობრივი მახასიათებლები. როგორც გაირკვა,
ეს მეთოდი დღესაც სავსეა მრავალი შესაძლებლობით
ფართოდ გამოიყენება ვირუსოლოგიისა და მოლეკულური დარგში
ბიოლოგია. კვლევის ჩატარებისას გამოყენებით
სიმკვრივის გრადიენტის ცენტრიფუგაციის ცენტრიფუგა მილი
ნაწილობრივ ივსება ხსნარით, რომლის სიმკვრივე მცირდება
მიმართულება ქვემოდან მენისკისკენ. გრადიენტის შესაქმნელად როცა
ყველაზე ხშირად გამოიყენება მცენარეთა ვირუსების ფრაქციებში
საქაროზა. ცენტრიფუგაციის დაწყებამდე ვირუსის ნაწილაკები შეიძლება
ან განაწილებული იყოს ხსნარის მთელ მოცულობაზე, ან გამოიყენება
გრადიენტის ზევით. ბრაკემ შემოგვთავაზა სამი განსხვავებული ტექნიკა
სიმკვრივის გრადიენტური ცენტრიფუგაცია. იზოპიკით
(ბალანსირებული) ცენტრიფუგაციის პროცესი გრძელდება მანამ
სანამ გრადიენტში ყველა ნაწილაკი არ მიაღწევს სიმკვრივის დონეს
გარემო მათი სიმკვრივის ტოლია. ამრიგად,
ნაწილაკების დანაწილება ამ შემთხვევაში ხდება შესაბამისად
განსხვავებები მათ სიმკვრივეში. საქაროზას ხსნარები არ აქვთ
საკმარისი სიმკვრივე ბევრის იზოპინალური გამოყოფისთვის
ვირუსები. მაღალსიჩქარიანი ზონალური ცენტრიფუგაციის დროს ვირუსი
პირველ რიგში, გამოიყენება ადრე შექმნილი გრადიენტი. ნაწილაკები
თითოეული ტიპი დალექილია გრადიენტის მეშვეობით ზონის სახით,
ან ზოლები, სიჩქარით მათი ზომის, ფორმისა და
სიმჭიდროვე. ცენტრიფუგაცია სრულდება, როდესაც ნაწილაკები
კვლავ განაგრძობს დალექვას. წონასწორობა ზონალური
ცენტრიფუგაცია მსგავსია მაღალსიჩქარიანი ზონალური
ცენტრიფუგაცია, მაგრამ ამ შემთხვევაში ცენტრიფუგაცია

12. სირთულეები ცენტრიფუგაციის მეთოდის გამოყენებისას

დიფერენციალური ცენტრიფუგაციის მეთოდის გამოყენება
მრავალ მეთოდოლოგიურ სირთულესთან არის დაკავშირებული. ჯერ ერთი, როდის
ნაწილაკების გათავისუფლებამ შეიძლება დააზიანოს მათი სტრუქტურა. ამიტომაც
საჭირო იყო უჯრედების განადგურების სპეციალური მეთოდების შემუშავება,
რაც არ გამოიწვევს უჯრედქვეშა სტრუქტურის დაზიანებას
ფრაქციები. მეორეც, ვინაიდან უჯრედულ ნაწილაკებს აქვთ
გარსები, მათი გამოყოფის პროცესში შეიძლება წარმოიშვას
სხვადასხვა ოსმოსური ეფექტი. ამიტომ, იმისათვის, რომ
რათა არ განადგურდეს შესასწავლი ობიექტების ულტრასტრუქტურა
მათი იზოლირების დროსაც კი აუცილებელია კომპოზიციის ფრთხილად შერჩევა
გარემო, რომელშიც ხდება უჯრედების განადგურება და დალექვა
ნაწილაკები. და ბოლოს, ჩამოიბანეთ უჯრედული ნაწილაკები
(მათი ხელახალი შეჩერება საშუალო და შემდგომ განმეორებითი
ცენტრიფუგაცია) შეიძლება გამოიწვიოს ზოგიერთის დაკარგვა
მათში შემავალი ნივთიერებები, რომლებიც დიფუზიური ძალების გავლენის ქვეშ
გადადით ხსნარში.
ამის გამო, ზოგჯერ რთულია იმის გაგება, თუ რომელი მცირე მოლეკულებია
მართლაც შესასწავლი სტრუქტურების ელემენტებია და რომლებიც
უბრალოდ ადსორბირებული იყო მათ ზედაპირზე გამოშვების პროცესში.
ეს სიტუაცია ართულებს ზოგიერთის ზუსტად განსაზღვრას
შერჩეული ობიექტების ფუნქციური თვისებები.

რა არის ცენტრიფუგაცია? რისთვის გამოიყენება მეთოდი? ტერმინი „ცენტრიფუგაცია“ ნიშნავს ნივთიერების თხევადი ან მყარი ნაწილაკების სხვადასხვა ფრაქციებად დაყოფას ცენტრიდანული ძალების გამოყენებით. ნივთიერებების ეს გამოყოფა ხორციელდება სპეციალური მოწყობილობების - ცენტრიფუგების გამოყენებით. რა არის მეთოდის პრინციპი?

ცენტრიფუგაციის პრინციპი

მოდით შევხედოთ განმარტებას უფრო დეტალურად. ცენტრიფუგაცია არის ზემოქმედება ნივთიერებებზე სპეციალიზებულ აპარატში ულტრა მაღალი სიჩქარით ბრუნვის გზით. ნებისმიერი ცენტრიფუგის ძირითადი ნაწილია როტორი, რომელიც შეიცავს ბუდეებს საცდელი მილების დასაყენებლად მასალასთან, რომელიც ექვემდებარება განცალკევებას ცალკეულ ფრაქციებად. როდესაც როტორი ბრუნავს მაღალი სიჩქარით, საცდელ მილებში მოთავსებული ნივთიერებები იყოფა სხვადასხვა ნივთიერებებად სიმკვრივის დონის მიხედვით. მაგალითად, მიწისქვეშა წყლების ნიმუშების ცენტრიფუგირება გამოყოფს სითხეს და აგროვებს მასში შემავალ მყარ ნაწილაკებს.

მეთოდის ავტორი

პირველად ცნობილი გახდა რა არის ცენტრიფუგაცია მეცნიერ A.F. Lebedev-ის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტების შემდეგ. მეთოდი შეიმუშავა მკვლევარმა ნიადაგის წყლის შემადგენლობის დასადგენად. ადრე ამ მიზნებისათვის გამოიყენებოდა სითხის დასახლება მისგან მყარი ნიმუშების შემდგომი გამოყოფით. ცენტრიფუგაციის მეთოდის შემუშავებამ შესაძლებელი გახადა ამ ამოცანის უფრო სწრაფად გამკლავება. ამ განცალკევების წყალობით შესაძლებელი გახდა ნივთიერებების მყარი ნაწილის ამოღება სითხიდან მშრალი სახით რამდენიმე წუთში.

ცენტრიფუგაციის ეტაპები

დიფერენციალური ცენტრიფუგაცია იწყება იმ ნივთიერებების დაბინძურებით, რომლებიც ექვემდებარება კვლევას. ამ მასალის დამუშავება ხდება დასახლების მოწყობილობებში. დნობის დროს მატერიის ნაწილაკები გამოყოფილია გრავიტაციის გავლენით. ეს საშუალებას გაძლევთ მოამზადოთ ნივთიერებები უკეთესი განცალკევებისთვის ცენტრიდანული ძალების გამოყენებით.

შემდეგ, საცდელ მილებში არსებული ნივთიერებები გადის ფილტრაციას. ამ ეტაპზე გამოიყენება ე.წ. წარმოდგენილი აქტივობების დროს მთელი ნალექი რჩება ცენტრიფუგის კედლებზე.

მეთოდის უპირატესობები

სხვა მეთოდებთან შედარებით, რომლებიც მიზნად ისახავს ცალკეული ნივთიერებების განცალკევებას, როგორიცაა ფილტრაცია ან დალექვა, ცენტრიფუგაცია შესაძლებელს ხდის მინიმალური ტენიანობის მქონე ნალექის მიღებას. ამ გამოყოფის მეთოდის გამოყენება იძლევა წვრილფეხა სუსპენზიების გამოყოფის საშუალებას. შედეგი არის 5-10 მიკრონი ზომის ნაწილაკების წარმოება. ცენტრიფუგაციის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი უპირატესობა არის მისი შესრულების შესაძლებლობა მცირე მოცულობისა და ზომების აღჭურვილობის გამოყენებით. მეთოდის ერთადერთი ნაკლი არის მოწყობილობების მაღალი ენერგიის მოხმარება.

ცენტრიფუგაცია ბიოლოგიაში

ბიოლოგიაში ნივთიერებების ცალკეულ ნივთიერებებად გამოყოფას მიმართავენ, როდესაც საჭიროა მიკროსკოპის ქვეშ გამოკვლევისთვის პრეპარატების მომზადება. ცენტრიფუგაცია აქ ტარდება რთული მოწყობილობების - ციტოროტორების გამოყენებით. საცდელი მილების სლოტების გარდა, ასეთი მოწყობილობები აღჭურვილია ნიმუშის დამჭერებით და რთული დიზაინის ყველა სახის სლაიდებით. ბიოლოგიაში კვლევის ჩატარებისას ცენტრიფუგის დიზაინი პირდაპირ გავლენას ახდენს მიღებული მასალების ხარისხზე და, შესაბამისად, სასარგებლო ინფორმაციის რაოდენობაზე, რომელიც შეიძლება შეგროვდეს ანალიზის შედეგებიდან.

ცენტრიფუგაცია ნავთობგადამამუშავებელ ინდუსტრიაში

ცენტრიფუგაციის მეთოდი შეუცვლელია ნავთობის წარმოებაში. არსებობს ნახშირწყალბადის მინერალები, საიდანაც წყალი სრულად არ გამოიყოფა დისტილაციის დროს. ცენტრიფუგაცია შესაძლებელს ხდის ზეთიდან ზედმეტი სითხის ამოღებას, გაზრდის მის ხარისხს. ამ შემთხვევაში ზეთი იხსნება ბენზოლში, შემდეგ თბება 60 o C-მდე და შემდეგ ექვემდებარება ცენტრიდანულ ძალას. ბოლოს გაზომეთ ნივთიერებაში დარჩენილი წყლის რაოდენობა და საჭიროების შემთხვევაში გაიმეორეთ პროცედურა.

სისხლის ცენტრიფუგაცია

ეს მეთოდი ფართოდ გამოიყენება სამკურნალო მიზნებისთვის. მედიცინაში ის საშუალებას გაძლევთ გადაჭრას შემდეგი რიგი პრობლემები:

1. გაწმენდილი სისხლის ნიმუშების მიღება პლაზმაფერეზისთვის. ამ მიზნებისათვის, სისხლის წარმოქმნილი ელემენტები გამოყოფილია მისი პლაზმიდან ცენტრიფუგაში. ოპერაცია შესაძლებელს ხდის სისხლის განთავისუფლებას ვირუსებისგან, ჭარბი ანტისხეულებისგან, პათოგენური ბაქტერიებისა და ტოქსინებისგან.
2. სისხლის მომზადება დონორის გადასხმისთვის. მას შემდეგ, რაც სხეულის სითხე გამოიყოფა ცალკეულ ფრაქციებად ცენტრიფუგირებით, სისხლის უჯრედები უბრუნდება დონორს და პლაზმა გამოიყენება ტრანსფუზიისთვის ან გაყინული შემდგომი გამოყენებისთვის.
3. თრომბოციტების მასის იზოლაცია. ნივთიერება მიიღება მიღებული მასისგან და გამოიყენება სამედიცინო დაწესებულებების ქირურგიულ და ჰემატოლოგიურ განყოფილებებში, გადაუდებელ თერაპიასა და საოპერაციო ოთახებში. თრომბოციტების მასის გამოყენება მედიცინაში შესაძლებელს ხდის დაზარალებულებში სისხლის შედედების გაუმჯობესებას.
4. სისხლის წითელი უჯრედების სინთეზი. სისხლის უჯრედების ცენტრიფუგაცია ხდება მისი ფრაქციების დელიკატური გამოყოფით სპეციალური ტექნიკის მიხედვით. მზა მასა, მდიდარია სისხლის წითელი უჯრედებით, გამოიყენება ტრანსფუზიისთვის სისხლის დაკარგვისა და ოპერაციების დროს. სისხლის წითელი უჯრედები ხშირად გამოიყენება ანემიისა და სისხლის სხვა სისტემური დაავადებების სამკურნალოდ.

თანამედროვე სამედიცინო პრაქტიკაში გამოიყენება მრავალი ახალი თაობის მოწყობილობა, რომელიც შესაძლებელს ხდის მბრუნავი ბარაბნის აჩქარებას გარკვეულ სიჩქარემდე და მის გაჩერებას გარკვეულ მომენტში. ეს საშუალებას აძლევს სისხლს უფრო ზუსტად გამოიყოს სისხლის წითელ უჯრედებად, თრომბოციტებად, პლაზმაში, შრატში და თრომბებად. სხეულის სხვა სითხეების გამოკვლევაც ანალოგიურად ხდება, კერძოდ, შარდში არსებული ნივთიერებების გამოყოფა ხდება.

ცენტრიფუგები: ძირითადი ტიპები

ჩვენ გავარკვიეთ რა არის ცენტრიფუგაცია. ახლა მოდით გავარკვიოთ, რა მოწყობილობები გამოიყენება მეთოდის განსახორციელებლად. ცენტრიფუგა შეიძლება იყოს დახურული ან ღია, მექანიკურად ან ხელით. ხელის ღია ინსტრუმენტების ძირითადი სამუშაო ნაწილი არის მბრუნავი ღერძი, რომელიც მდებარეობს ვერტიკალურად. მის ზედა ნაწილში არის პერპენდიკულარულად დამაგრებული ზოლი, სადაც მოძრავი ლითონის ყდისებია განთავსებული. ისინი შეიცავს სპეციალურ საცდელ მილებს, რომლებიც ვიწროვდება ბოლოში. ბამბის ბამბა მოთავსებულია ყდის ქვედა ნაწილში, რაც თავიდან აიცილებს მინის სინჯარის დაზიანებას მეტალთან შეხებისას. შემდეგი, მოწყობილობა მოძრაობს. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, სითხე გამოყოფილია შეჩერებული მყარისაგან. ამის შემდეგ, ხელით ცენტრიფუგა ჩერდება. მკვრივი, მყარი ნალექი კონცენტრირდება საცდელი მილების ბოლოში. მის ზემოთ არის ნივთიერების თხევადი ნაწილი.

დახურულ მექანიკურ ცენტრიფუგას აქვს დიდი რაოდენობის სამაჯურები ტესტის მილების მოსათავსებლად. ასეთი მოწყობილობები უფრო მოსახერხებელია სახელმძღვანელოებთან შედარებით. მათი როტორები ამოძრავებს მძლავრი ელექტროძრავებით და შეუძლია აჩქარდეს 3000 rpm-მდე. ეს შესაძლებელს ხდის თხევადი ნივთიერებების უკეთეს გამოყოფას მყარიდან.

ცენტრიფუგისთვის მილების მომზადების თავისებურებები

ცენტრიფუგისთვის გამოყენებული საცდელი მილები ივსება იდენტური მასის საცდელი მასალით. ამიტომ აქ გაზომვისთვის გამოიყენება სპეციალური მაღალი სიზუსტის სასწორები. როდესაც საჭიროა მრავალი მილის დაბალანსება ცენტრიფუგაში, გამოიყენება შემდეგი ტექნიკა. რამდენიმე შუშის ჭურჭლის აწონვის და იგივე მასის მიღწევის შემდეგ, ერთ-ერთი მათგანი რჩება სტანდარტად. შემდგომი მილები დაბალანსებულია ამ ნიმუშთან აპარატში მოთავსებამდე. ეს ტექნიკა მნიშვნელოვნად აჩქარებს მუშაობას, როდესაც საჭიროა ცენტრიფუგაციისთვის მილების მთელი სერიის მომზადება.

აღსანიშნავია, რომ საცდელი ნივთიერების ჭარბი რაოდენობა არასოდეს თავსდება სინჯარებში. შუშის კონტეინერები ივსება ისე, რომ მანძილი კიდემდე იყოს მინიმუმ 10 მმ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ნივთიერება ცენტრიდანული ძალის გავლენით გამოვა საცდელი მილიდან.

სუპერცენტრიფუგები

უკიდურესად თხელი სუსპენზიების კომპონენტების გამოსაყოფად, საკმარისი არ არის ჩვეულებრივი სახელმძღვანელო ან მექანიკური ცენტრიფუგების გამოყენება. ამ შემთხვევაში საჭიროა უფრო შთამბეჭდავი ეფექტი ცენტრიდანული ძალების ნივთიერებებზე. ასეთი პროცესების განხორციელებისას გამოიყენება სუპერცენტრიფუგები.

წარმოდგენილი გეგმის მოწყობილობები აღჭურვილია ბრმა ბარაბანით მცირე დიამეტრის მილის სახით - არაუმეტეს 240 მმ. ასეთი ბარაბნის სიგრძე მნიშვნელოვნად აღემატება მის კვეთას, რაც შესაძლებელს ხდის მნიშვნელოვნად გაზარდოს რევოლუციების რაოდენობა და შექმნას ძლიერი ცენტრიდანული ძალა.

სუპერცენტრიფუგაში შესამოწმებელი ნივთიერება შედის ბარაბანში, მოძრაობს მილის მეშვეობით და ურტყამს სპეციალურ რეფლექტორებს, რომლებიც მასალას აგდებენ მოწყობილობის კედლებზე. ასევე არის კამერები, რომლებიც განკუთვნილია მსუბუქი და მძიმე სითხეების ცალკე გამონადენისთვის.

სუპერცენტრიფუგების უპირატესობებში შედის:

• აბსოლუტური შებოჭილობა;
• ნივთიერების გამოყოფის უმაღლესი ინტენსივობა;
• კომპაქტური ზომები;
• მოლეკულურ დონეზე ნივთიერებების გამოყოფის უნარი.

დასასრულს

ასე რომ, ჩვენ გავარკვიეთ რა არის ცენტრიფუგაცია. ამჟამად, მეთოდი პოულობს თავის გამოყენებას, როდესაც საჭიროა ხსნარებიდან ნალექების იზოლირება, სითხეების გაწმენდა და ბიოლოგიურად აქტიური და ქიმიური ნივთიერებების კომპონენტების ცალკეული გამოყოფა. ულტრაცენტრიფუგები გამოიყენება ნივთიერებების მოლეკულურ დონეზე განცალკევებისთვის. ცენტრიფუგაციის მეთოდი აქტიურად გამოიყენება ქიმიურ, ნავთობის, ბირთვულ, კვების მრეწველობაში, ასევე მედიცინაში.

ცენტრიფუგაციის მეთოდი- ეს არის გამოყოფა (დაყოფა) სხვადასხვა ჰეტეროგენული ნარევების კომპონენტებად ცენტრიდანული ძალის გამოყენებით. ამისათვის გამოიყენება სპეციალიზებული მოწყობილობები, რომელსაც ეწოდება ცენტრიფუგა.

ნებისმიერი ცენტრიფუგის ძირითადი ნაწილი არის როტორი ბუდეებით, რომლებშიც დამონტაჟებულია საცდელი მილები. ულტრა მაღალი სიჩქარით ბრუნვის დროს სისტემაში წარმოიქმნება ცენტრიდანული ძალა, რომელიც ხელს უწყობს დამუშავებული ნივთიერების გამოყოფა სიმკვრივით- მაგალითად, სითხეში არსებული მყარი ნაწილაკები "დალექილია". ცენტრიფუგაციის მეთოდი გამოიყენება ადამიანის საქმიანობის თითქმის ყველა სფეროში: მეცნიერებაში და მედიცინაში, მრეწველობაში, სოფლის მეურნეობაში, ყოველდღიურ ცხოვრებაში და ტექნოლოგიურ სფეროებში.

სხვადასხვა ცენტრიფუგაციის მეთოდები

ნივთიერებების გამოსაყოფად შეიძლება გამოვიყენოთ დალექვის სხვა მეთოდი - დალექვა, როდესაც გამოყოფა ხდება გრავიტაციის გავლენით. როგორც წესი, დამუშავება დამუშავების მოწყობილობებში წინ უსწრებს ცენტრიფუგაციას და წარმოადგენს სამუშაოს მოსამზადებელ ეტაპს.

ცენტრიფუგაციის მეთოდი თავისთავად იყოფა დანალექებად, ფილტრაციად და გამწმენდად.

ფილტრაციახორციელდება პერფორირებული ბარაბნის გამოყენებით, რომელზედაც დამონტაჟებულია ფილტრის საშუალება. სითხე მასში თავისუფლად გადის ცენტრიდანული ძალის გავლენით, ხოლო მყარი ნაწილაკები გარეთ რჩება. ამისთვის იცავდაგამოიყენება დასარტყამი მყარი კედლებით, რომლის ქვედა ნაწილში შედის სუსპენზია. პროცესის დროს კედლებზე ნალექი გამოიყოფა და სითხე აყალიბებს შიდა ფენას, შემდეგ კი კიდეზე გადმოედინება.

და ბოლოს განათებაასევე გვხვდება მყარ ბარაბნებში, რაც წარმოადგენს ნაწილაკების თავისუფალი დალექვის პროცესს ცენტრიდანული ველის გავლენის ქვეშ.

ცენტრიფუგაციის მეთოდების მახასიათებლები

მათი ფიზიკური არსით, ფილტრაციის და დალექვის მეთოდები ძალიან განსხვავებულია.

დოლების ჩალაგებაშიდამუშავება ხორციელდება სითხის გასაწმენდად, რომელშიც დამაბინძურებლებისა და მინარევების შემცველობა საკმაოდ უმნიშვნელოა, ნალექის დატკეპნით და მყარი ნაწილაკების დალექვით.

ამავდროულად, ეს რადიკალურად განსხვავდება გრავიტაციის გამოყენებით პროცესისგან - პირველ რიგში იმის გამო, რომ დასახლება საკმაოდ ერთგვაროვანი პროცესია, ხოლო ცენტრიფუგაცია, ცენტრიდანული ველის ხაზების არაპარალელიზმის გამო, საკმაოდ არათანმიმდევრული მეთოდია. ეს ორი მეთოდი არსებითად განსხვავებულია და ეს უნდა იქნას გათვალისწინებული.

ფილტრაციის ცენტრიფუგაციასტრუქტურა გარკვეულწილად უფრო რთულია, რადგან ის ჩვეულებრივ ხდება სამ ეტაპად: ჯერ ხდება ნალექის წარმოქმნა, შემდეგ დატკეპნა, შემდეგ სითხის გამოდევნა. ცენტრიდანული ძალით ფილტრაცია ასევე ძალიან განსხვავდება "ნორმალური" გრავიტაციის გამოყენებით ფილტრაციისგან. მხოლოდ პირველ ეტაპს შეიძლება ეწოდოს მსგავსი.

ცენტრიფუგაციის გამოყენება სხვადასხვა ადგილებში

მეთოდი ფართოდ გავრცელდა და გამოიყენება საქმიანობის თითქმის ნებისმიერ სფეროში. შეგიძლიათ შეხვდეთ ბიოლოგიასა და მედიცინაში, ლაბორატორიულ დიაგნოსტიკასა და კვების მრეწველობაში; მან დიდი ხანია და წარმატებით ჩაანაცვლა ფილტრაციის, გაწურვისა და გაწმენდის უფრო ტრადიციული და ნაკლებად ეფექტური პროცესები.

სამრეწველო ცენტრიფუგებიმათ აქვთ უფრო დიდი სიმძლავრე და უფრო რთული როტორის დიზაინი, რომლის წყალობითაც შესაძლებელია მრავალი ნივთიერების დამუშავება ერთდროულად. ისინი გამოიყენება სოფლის მეურნეობაში თაფლის ამოსაღებად და მარცვლეულის გასაწმენდად, რძისგან ცხიმის გამოყოფისთვის და ასევე ძალიან გავრცელებულია მადნის გამდიდრების სფეროში. სამრეცხაოშიც კი შეგიძლიათ იპოვოთ ცენტრიფუგა - იქ ტანსაცმელს ტრიალებს გარეცხვის შემდეგ.

ლაბორატორიული ცენტრიფუგები როტორის საკმაოდ ნელი სიჩქარით გამოიყენება სისხლის შრატის, შარდის ნალექის გასაყოფად, სეროლოგიური კვლევებისთვის და სისხლის წითელი უჯრედების დასალექად. ლაბორატორიული ჯიშები შემდგომში იყოფა კლინიკურ, სტაციონარული, მაცივარი, მაგიდის და კუთხის პატარა: თითოეული გამოიყენება ლაბორატორიული კვლევის საკუთარ არეალში, სამედიცინო ცენტრის მიზნებიდან და ამოცანებიდან გამომდინარე.

მოსამზადებელი ცენტრიფუგაცია არის ბიოლოგიური მასალის იზოლირების ერთ-ერთი მეთოდი შემდგომი ბიოქიმიური კვლევისთვის. საშუალებას გაძლევთ გამოყოთ უჯრედული ნაწილაკების მნიშვნელოვანი რაოდენობა მათი ბიოლოგიური აქტივობის, სტრუქტურისა და მორფოლოგიის ყოვლისმომცველი შესწავლისთვის. მეთოდი ასევე გამოიყენება ძირითადი ბიოლოგიური მაკრომოლეკულების იზოლირებისთვის. გამოყენების სფერო: სამედიცინო, ქიმიური და ბიოქიმიური კვლევა.

მოსამზადებელი ცენტრიფუგაციის მეთოდების კლასიფიკაცია

მოსამზადებელი ცენტრიფუგაცია ხორციელდება ერთ-ერთი შემდეგი მეთოდით:

დიფერენციალური. მეთოდი ემყარება ნაწილაკების დალექვის სიჩქარის განსხვავებას. შესასწავლი მასალა ცენტრიფუგირებულია ცენტრიდანული აჩქარების თანდათანობითი ზრდით. თითოეულ ეტაპზე, ერთი საშუალო ფრაქცია დეპონირებულია ტესტის მილის ბოლოში. ცენტრიფუგაციის შემდეგ მიღებული ფრაქცია გამოიყოფა სითხიდან და რამდენჯერმე ირეცხება. ზონა-სიჩქარე. მეთოდი ეფუძნება საცდელი გარემოს დაფენას ბუფერულ ხსნარზე ცნობილი უწყვეტი სიმკვრივის გრადიენტით. ნიმუში შემდეგ ცენტრიფუგირებულია მანამ, სანამ ნაწილაკები არ განაწილდება გრადიენტის გასწვრივ და წარმოქმნის დისკრეტულ ზოლებს (ზონებს). სიმკვრივის გრადიენტი საშუალებას გაძლევთ გამორიცხოთ ზონების შერევა და მიიღოთ შედარებით სუფთა ფრაქცია.

• იზოპიკნიკი. ის შეიძლება განხორციელდეს სიმკვრივის გრადიენტში ან ჩვეულებრივი გზით. პირველ შემთხვევაში, დამუშავებული მასალა იდება ბუფერული ხსნარის ზედაპირზე უწყვეტი სიმკვრივის გრადიენტით და ცენტრიფუგირდება მანამ, სანამ ნაწილაკები ზონებად არ გაიყოფა. მეორე შემთხვევაში, შესასწავლი საშუალების ცენტრიფუგირება ხდება მაღალი მოლეკულური წონის ნაწილაკების ნალექის წარმოქმნამდე, რის შემდეგაც შესასწავლი ნაწილაკები იზოლირებულია მიღებული ნარჩენებისგან.
• წონასწორობა. იგი ხორციელდება მძიმე ლითონის მარილების სიმკვრივის გრადიენტში. ცენტრიფუგაცია საშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ გახსნილი საცდელი ნივთიერების კონცენტრაციის წონასწორული განაწილება. შემდეგ, ცენტრიდანული აჩქარების ძალების გავლენით, საშუალების ნაწილაკები გროვდება საცდელი მილის ცალკეულ ზონაში.

ოპტიმალური მეთოდოლოგია შეირჩევა შესასწავლი გარემოს მიზნებისა და მახასიათებლების გათვალისწინებით.

მოსამზადებელი ლაბორატორიული ცენტრიფუგების კლასიფიკაცია

დიზაინის მახასიათებლებისა და ოპერაციული მახასიათებლების მიხედვით, მოსამზადებელი ცენტრიფუგები შეიძლება დაიყოს 3 ძირითად ჯგუფად:

ზოგადი დანიშნულება. მაქსიმალური სიჩქარე – 8000 ბრ/წთ შედარებით ცენტრიდანული აჩქარებით 6000 გ-მდე. უნივერსალური ლაბორატორიული ცენტრიფუგები აღჭურვილია კუთხოვანი როტორებით ან როტორებით ჩამოკიდებული კონტეინერებით ბიოლოგიური მასალის შესანახად. ისინი გამოირჩევიან დიდი ტევადობით 4 dm 3-დან 6 dm 3-მდე, რაც საშუალებას იძლევა გამოიყენოს სტანდარტული ცენტრიფუგა მილები 10-100 dm 3 მოცულობით და ჭურჭელი არაუმეტეს 1.25 dm 3 ტევადობით. როტორის ამძრავ ლილვზე დამაგრების თავისებურებების გამო, მილები ან ჭურჭელი უნდა იყოს დაბალანსებული და განსხვავდებოდეს წონით მაქსიმუმ 0,25 გ-ით დაუშვებელია ცენტრიფუგის კენტი რაოდენობის მილებით მუშაობა. როდესაც როტორი ნაწილობრივ დატვირთულია, სატესტო გარემოს მქონე კონტეინერები უნდა განთავსდეს სიმეტრიულად ერთმანეთთან შედარებით, რითაც უზრუნველყოფილი იქნება მათი ერთგვაროვანი განაწილება როტორის ბრუნვის ღერძთან შედარებით.

• ექსპრესი. მაქსიმალური სიჩქარე – 25000 ბრ/წთ შედარებით ცენტრიდანული აჩქარებით 89000 გ-მდე. როტორის ბრუნვის დროს წარმოქმნილი ხახუნის ძალების გამო გათბობის თავიდან ასაცილებლად, სამუშაო კამერა აღჭურვილია გაგრილების სისტემით. ისინი აღჭურვილია კუთხოვანი როტორებით ან როტორებით ჩამოკიდებული კონტეინერებით ბიოლოგიური მასალის განთავსებისთვის. მაღალსიჩქარიანი მოსამზადებელი ტევადობა
  ცენტრიფუგები – 1,5 დმ 3 .
• ულტრაცენტრიფუგები. მაქსიმალური სიჩქარე – 75000 ბრ/წთ შედარებით ცენტრიდანული აჩქარებით 510000 გ-მდე. როტორის ბრუნვის დროს წარმოქმნილი ხახუნის ძალების გამო გათბობის თავიდან ასაცილებლად, ისინი აღჭურვილია გაგრილების სისტემით და ვაკუუმური განყოფილებით. ულტრაცენტრიფუგა როტორები დამზადებულია ულტრა ძლიერი ტიტანის ან ალუმინის შენადნობებისგან. არათანაბარი შევსების გამო ვიბრაციების შესამცირებლად, როტორებს აქვთ მოქნილი ლილვი.

ცალკე კატეგორიაში უნდა შედიოდეს სპეციალურად შექმნილი მოსამზადებელი ცენტრიფუგები, რომლებიც შექმნილია გარკვეული ტიპის კვლევის ჩასატარებლად და კონკრეტული პრობლემების გადასაჭრელად. ამ ჯგუფში შედის ცენტრიფუგები გათბობის ჟაკეტებით, მაცივარი ცენტრიფუგებით და სხვა მსგავსი მოწყობილობებით.

როტორის დიზაინის მახასიათებლები მოსამზადებელ ცენტრიფუგაში

მოსამზადებელი ცენტრიფუგები აღჭურვილია კუთხოვანი ან ჰორიზონტალური როტორებით:

კუთხოვანი როტორები - საცდელი მილები ცენტრიფუგის მუშაობისას ბრუნვის ღერძის მიმართ 20-35° კუთხით მდებარეობს. ნაწილაკების მიერ გამოცდის მილის შესაბამის კედელამდე გავლილი მანძილი მცირეა და ამიტომ მათი დალექვა საკმაოდ სწრაფად ხდება. კონვექციური დენების გამო, რომლებიც წარმოიქმნება ცენტრიფუგაციის დროს, ფიქსირებული კუთხის როტორები იშვიათად გამოიყენება ნაწილაკების გამოსაყოფად, რომელთა ზომა და თვისებები იწვევს მნიშვნელოვან განსხვავებებს დაბინძურების სიჩქარეში. ჰორიზონტალური როტორები - ამ ტიპის როტორებში მილები დამონტაჟებულია ვერტიკალურად. ბრუნვის პროცესში, ცენტრიდანული ძალის გავლენით, დამუშავებული მასალის მქონე ჭურჭლები ჰორიზონტალურ მდგომარეობაში გადადიან. დიზაინისა და ექსპლუატაციის ეს მახასიათებლები შესაძლებელს ხდის კონვექციის ფენომენების შემცირებას, ამიტომ ამ ტიპის როტორები ოპტიმალურია დანალექების სხვადასხვა სიჩქარის მქონე ნაწილაკების გამოსაყოფად. სექტორული მილების გამოყენება იძლევა მორევისა და კონვექციის ფენომენების ეფექტების დამატებით შემცირებას.

როტორის ტიპი განსაზღვრავს აღჭურვილობის გამოყენების ფარგლებს. როტორის შეცვლის შესაძლებლობა საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ იგივე ცენტრიფუგის მოდელი სხვადასხვა პრობლემების გადასაჭრელად. Centurion ლაბორატორიის სამედიცინო ცენტრიფუგები ხელმისაწვდომია იატაკზე ან მაგიდის ვერსიებში, რაც შესაძლებელს ხდის აღჭურვილობის გამოყენებას ნებისმიერ ოთახში, განურჩევლად არსებული სივრცისა.

ლექცია No5

თხევადი ჰეტეროგენული ნარევების გამოყოფა ეფექტურად ხორციელდება ცენტრიფუგაციის მეთოდით, ცენტრიდანული ძალის გამოყენებაზე დაყრდნობით. მოწყობილობებს, რომლებშიც თხევადი ჰეტეროგენული ნარევები გამოყოფილია ცენტრიდანული ძალის გავლენით, ცენტრიფუგა ეწოდება.

ცენტრიფუგაციის მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიის სხვადასხვა დარგში; ცენტრიფუგების ტიპებისა და დიზაინის რაოდენობა ძალიან დიდია.

ცენტრიფუგის ძირითადი ნაწილი არის ბარაბანი (როტორი მყარი ან პერფორირებული კედლებით), რომელიც ბრუნავს დიდი სიჩქარით ვერტიკალურ ან ჰორიზონტალურ ლილვზე. ჰეტეროგენული ნარევების გამოყოფა ცენტრიფუგაში შეიძლება განხორციელდეს ან დალექვის პრინციპით ან ფილტრაციის პრინციპით. პირველ შემთხვევაში გამოიყენება დასარტყამი მყარი კედლებით, მეორეში - ნახვრეტებით; ხვრელების მქონე ბარები დაფარულია ფილტრით. თუ ბარაბნის კედლები მყარია, მაშინ მასალა ცენტრიდანული ძალის გავლენის ქვეშ განლაგებულია ფენებად მისი სპეციფიური სიმძიმის მიხედვით, ხოლო მასალის მაღალი ხვედრითი სიმძიმის ფენა მდებარეობს პირდაპირ ბარაბნის კედლებთან. . თუ ბარაბნის კედლებს აქვს ხვრელები და შიდა ზედაპირზე აღჭურვილია ფილტრის დანაყოფით, მაგალითად, ფილტრის ქსოვილით, მაშინ ნარევის მყარი ნაწილაკები რჩება ფილტრის დანაყოფზე, ხოლო თხევადი ფაზა გადის მყარი ფორების მეშვეობით. ნალექი და ფილტრის დანაყოფი და ამოღებულია ბარაბანიდან. ცენტრიფუგაში გამოყოფილი თხევადი ფაზა ე.წ ცენტრირება.

ცენტრიდანული ძალა; გამოყოფის ფაქტორი.როდესაც ცენტრიფუგის ბარაბანი და მასში არსებული სითხე ბრუნავს, ცენტრიდანული ძალა წარმოიქმნება ინერციული ძალის სახით.

С=მ W 2 / r (1)

მ- მბრუნავი სხეულის (სითხის) წონა კგფ;

r - ბრუნის რადიუსი მ

W - პერიფერიული ბრუნვის სიჩქარე შიგნით მ/წმ;

პერიფერიული ბრუნვის სიჩქარე განისაზღვრება როგორც:

W=ω r = 2 π n r/60 (2)

ნ- რევოლუციების რაოდენობა წუთში;

ω- ბრუნვის კუთხური სიჩქარე რადიანებში

გ-გრავიტაციის აჩქარება in მ/წმ 2, თუ m=G/g, მაშინ ცენტრიდანული ძალა თან,მოქმედებს მბრუნავ სხეულზე m მასით და წონით გ,უდრის C= G(2π n r/60) 2/rg ან C ≈ G n 2 r/900 (3)

განტოლება (2.3) გვიჩვენებს, რომ ცენტრიდანული ძალის ზრდა უფრო ადვილად მიიღწევა რევოლუციების რაოდენობის გაზრდით, ვიდრე ბარაბნის დიამეტრის გაზრდით. მცირე დიამეტრის დასარტყამებს დიდი რაოდენობის ბრუნებით შეუძლიათ გამოიმუშავონ უფრო დიდი ცენტრიდანული ძალა, ვიდრე დიდი დიამეტრის დასარტყამები დაბალი რაოდენობის ბრუნებით.

ამრიგად, ნაწილაკზე მოქმედი ცენტრიდანული ძალა შეიძლება იყოს მიზიდულობის ძალაზე იმდენჯერ, რამდენჯერაც ცენტრიდანული ძალის აჩქარება უფრო მეტია ვიდრე გრავიტაციის აჩქარება. ამ აჩქარებათა თანაფარდობა ე.წ გამოყოფის ფაქტორი და აღვნიშნო Kr:

W 2 / r – ცენტრიდანული ძალის აჩქარება.

თუ ავიღებთ G=1n, მივიღებთ: Kr=n 2 r /900

მაგალითად, ცენტრიფუგასთვის როტორით 1000 მმ (r=0.5 მ) დიამეტრით, რომელიც ბრუნავს n=1200 ბრ/წთ სიჩქარით, გამოყოფის კოეფიციენტი იქნება 800. ცენტრიფუგის გამყოფი ეფექტი იზრდება მნიშვნელობის პროპორციულად. კპ.

K-ის მნიშვნელობა ციკლონებისთვის არის ასეულების რიგითობა. ცენტრიფუგებისთვის კი - დაახლოებით 3000, ამდენად, ციკლონებსა და ცენტრიფუგებში დალექვის პროცესის მამოძრავებელი ძალა 2-3 ბრძანებით აღემატება დასახლების ავზებში. ამის წყალობით, ციკლონებისა და ცენტრიფუგების პროდუქტიულობა უფრო მაღალია, ვიდრე დასახლების ტანკების პროდუქტიულობა და მათში შესაძლებელია მცირე ნაწილაკების ეფექტურად განცალკევება: ცენტრიფუგაში, რომლის ზომაა დაახლოებით 1 მიკრონი. ციკლონებში - დაახლოებით 10 მიკრონი.

განტოლებათა შედარებიდან ირკვევა, რომ გამოყოფის ფაქტორი K p რიცხობრივად უდრის ცენტრიდანულ ძალას, რომელიც ვითარდება 1 კგ წონის სხეულის ბრუნვის დროს.

ცენტრიფუგაციის პროცესების მახასიათებლები . როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ცენტრიფუგაცია შეიძლება განხორციელდეს დალექვის პრინციპით (მყარ ბარაბანში) ან ფილტრაციის პრინციპით (პერფორირებული დოლებით). მათი ფიზიკური არსით ორივე პროცესი განსხვავდება ერთმანეთისგან. გარდა ამისა, არსებობს თითოეული ამ პროცესის ცალკეული სახეობები, რომლებიც განისაზღვრება მყარი ფაზის შემცველობით და მისი დისპერსიის ხარისხით, ასევე სუსპენზიის ფიზიკური თვისებებით.

ცენტრიფუგაცია დასალექად ბარაბნებში ტარდება როგორც სითხეების გასაწმენდად მცირე რაოდენობით შემცველი დამაბინძურებლებისგან (თხევადი გამწმენდი), ასევე სუსპენზიების განცალკევებისთვის, რომლებიც შეიცავს დიდი რაოდენობით მყარი ფაზას (დამდნარი ცენტრიფუგაცია).

ცენტრიფუგაცია ჩამსხვრეულ ბარაბნებში ძირითადად შედგება ორი ფიზიკური პროცესისგან: მყარი ფაზის დალექვა (პროცესი მიჰყვება ჰიდროდინამიკის კანონებს) და ნალექის დატკეპნა; ამ უკანასკნელ პროცესზე ვრცელდება ნიადაგის მექანიკის ძირითადი კანონები (დისპერსული მედია).

მყარი ფაზის კონცენტრაციის გარკვეულ ზღვარამდე (მოცულობით დაახლოებით 3-4% უდრის), მისი დეპონირება დალექვის ბარაბანში ხდება მყარი და თხევადი ინტერფეისის წარმოქმნის გარეშე. კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, ასეთი ზედაპირი წარმოიქმნება სითხეში მყარი ნაწილაკების გაფართოებისა და დალექვის გამო.

ცენტრიფუგაციის პროცესი დასალევად კასრებში ფუნდამენტურად განსხვავდება განცალკევების პროცესისგან ტანკებში. ამ უკანასკნელში, დეპონირების სიჩქარე პრაქტიკულად შეიძლება ჩაითვალოს მუდმივი, რადგან პროცესი ხდება გრავიტაციულ ველში, რომლის აჩქარება არ არის დამოკიდებული დაცემის ნაწილაკების კოორდინატებზე.

ცენტრიდანული ძალების ველის აჩქარებაარის ცვლადი სიდიდე და დამოკიდებულია მუდმივი კუთხური სიჩქარით ნაწილაკების ბრუნვის რადიუსზე. გარდა ამისა, ცენტრიდანული ველის ძალის ხაზები არ არის ერთმანეთის პარალელურად და, შესაბამისად, ცენტრიდანული ძალების მოქმედების მიმართულება განსხვავებული იქნება სხვადასხვა ნაწილაკებისთვის (არ დევს ბრუნის ერთსა და იმავე რადიუსზე).

მაშასადამე, დნობის პროცესების კანონები არ შეიძლება გავრცელდეს ცენტრიფუგაციის პროცესზე დასალევად დასალევად.

დასახლების ცენტრიფუგების გამტარუნარიანობა ხასიათდება შესრულების ინდექსით (სიგმა) Σ, რომელიც არის ცილინდრული დასახლების ზედაპირის F ფართობის პროდუქტი როტორში და გამყოფი ფაქტორი Kp.

Σ=F Kr (1), Kr= W2/rg ≈n2 r/900, საიდანაც Σ /F=Kr (2)

იმის გათვალისწინებით, რომ განცალკევების ფაქტორი გამოხატავს ნაწილაკების დალექვის სიჩქარის თანაფარდობას დნობის ცენტრიფუგაში და დალექვის ავზში, ტოლობის (2) შესაბამისად, Σ-ის მნიშვნელობა უნდა ჩაითვალოს დალექვის ავზის ფართობის ტოლი, ექვივალენტური შესრულება მოცემული ცენტრიფუგასთვის მოცემული შეჩერებისთვის. შესრულების ინდექსი ასახავს ნალექების ცენტრიფუგის ყველა დიზაინის მახასიათებლის გავლენას, რაც განსაზღვრავს მის გამოყოფის უნარს.

ცენტრიფუგის სერიული ჩალაგების პროდუქტიულობის განსაზღვრისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ცენტრიფუგის გაშვებაზე, დამუხრუჭებაზე და გადმოტვირთვაზე დახარჯული დრო.

კიდევ უფრო რთულია ცენტრიფუგაციის პროცესი ფილტრის დოლები. პროცესი ხდება სამ ეტაპად:

ნალექის წარმოქმნა, ნალექის დატკეპნა და ბოლოს კაპილარული და მოლეკულური ძალებით შეკავებული სითხის ნალექის ფორებიდან ამოღება.

შედეგად, ცენტრიდანული ფილტრაციის მთელი პროცესის იდენტიფიცირება შეუძლებელია ჩვეულებრივი ფილტრაციით, რომელიც ხდება გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. მხოლოდ მისი პირველი პერიოდი ფუნდამენტურად ახლოს არის ჩვეულებრივ ფილტრაციასთან და მისგან განსხვავდება მხოლოდ ცენტრიდანული ძალების გავლენის ქვეშ ნალექის ფენაში გამავალი სითხის ჰიდრავლიკური წნევის სიდიდით. ამ პერიოდში ნალექში ტენიანობა თავისუფალ ფორმაშია და ყველაზე ინტენსიურად გამოიყოფა მისგან. მეორე პერიოდი მსგავსია ცენტრიფუგაციის დროს შესაბამისი პერიოდის და, ბოლოს, მესამე ხასიათდება ჰაერის შეღწევით დატკეპნილ ნალექში, ანუ ნატანის მექანიკური გაშრობა.

ზემოაღნიშნული პერიოდების ხანგრძლივობა დამოკიდებულია სუსპენზიების ფიზიკურ თვისებებზე და კონცენტრაციაზე, ასევე ცენტრიფუგის მახასიათებლებზე.

ცენტრიფუგაციის პროცესების სირთულე და მრავალფეროვნება ართულებს პროცესის თეორიის (განსაკუთრებით მისი კინეტიკა) და ცენტრიფუგების გამოთვლის ზუსტი მეთოდების შემუშავებას.

ცენტრიფუგის შესრულება. როგორც წესი, ცენტრიფუგების პროდუქტიულობა გამოიხატება ცენტრიფუგაში შემავალი სუსპენზიის მოცულობით დროის ერთეულში. (ლ/სთ),ან ცენტრიფუგაციის შემდეგ მიღებული ნალექის წონა (კგ/საათში).