Vysvetlíme, čo je centrifugácia ako metóda separácie zmesí. Tiež typy odstreďovania a niektoré príklady.
Čo je to odstreďovanie?
Centrifugácia je a mechanizmus separácie zmesi(najmä tie, ktoré sa skladajú z pevný Y kvapaliny inak hustota) vystavením rotačnej sile určitej intenzity.
Táto sila, známa ako odstredivá sila v Newtonovská mechanika, je fiktívna sila, ktorá sa objaví, keď teleso opisuje a pohyb rotácia. Jeho názov znamená „uteká zo stredu“, keďže sa vzďaľuje od osi rotácie trajektórie tela.
Odstredivá sila spôsobuje, že objekty sa pri otáčaní vzďaľujú od stredu. Napríklad: keď rybár roztočí háčik pred nahodením do more, alebo sila, ktorá nás tlačí na sedadlo v rotujúcich atrakciách zábavných parkov. Je to to isté, čo na oddelenie používa odstredivku alebo prístroj schopný generovať odstredivú silu zmesi v laboratóriu.
Centrifugácia funguje tak, že sa najhustejšie zložky zmesi tlačia smerom k bodu najvzdialenejšiemu od osi otáčania a v najbližšom bode ponecháva najmenej hustá. Je technika je každodenne používaný chemikmi, biológmi a inými vedcami.
Príklady odstreďovania
Centrifugácia sa používa v mnohých prípadoch vedeckého štúdia, najmä základných látokorganický materiál. Prostredníctvom špecializovaných procesov odstreďovania látok ako je krv respbunky U ľudí plazma, koncentráty krvných doštičiek, intracelulárne organely a dokonca DNA.
Ďalšími jednoduchými príkladmi sú práčka, ktorá po zmiešaní využíva odstredivú silu Voda, mydlo a odevy, vysušte ich a vylúčte vodu cez otvory v bubne vďaka odstredivej sile; alebo stroje zpriemyslu mliečne výrobky, ktoré extrahujú z mlieka časti tuku, ktoré musíme odstrániť, aby sme získali odstredené mlieko a vyrobili srvátku, smotanu a iné Produkty.
Druhy odstreďovania
Existujú štyri typy odstreďovania:
- Diferenciálna centrifugácia. Využite rozdiel v rýchlosti sedimentácie rôznychmolekuly zmesi. Častice s podobnou hustotou sa teda usadia spolu. Zvyčajne sa používa na oddelenie zložiek zmesi a predstavuje prípravný krok pre procesy separácie molekúl.
- Izopyknické odstreďovanie. Pridáva médiá s rôznou hustotou k časticiam, ktoré zdieľajú rovnaký sedimentačný koeficient, takže ich možno oddeliť odstredivou silou.
- Zónová centrifugácia. Oddeľuje častice zmesi na základe ich rozdielu v rýchlosti sedimentácie a tiež ich omša, pretože zmes je predtým umiestnená na vrchol vopred vytvoreného hustotného gradientu, ktorý pôsobí ako „sitko“ častíc vďaka odstredivej sile.
- Ultracentrifugácia. Monitorujte štruktúry pomocou ultrafialového svetla alebo interferometrov, keď sa usadzujú, pomocou rotorových systémov (pevných alebo výkyvných). Je veľmi užitočný na štúdium subcelulárnych štruktúr.
Iné spôsoby delenia zmesí
Filtrácia je metóda, ktorá umožňuje oddelenie pevných látok zo zmesi.
Okrem odstreďovania môžu byť zmesi separované fyzikálnymi alebo chemickými procesmi, ako sú:
- Odfiltrované. Používa sa sieťka alebo retenčný materiál, ktorý umožňuje priechod kvapalného rozpúšťadla (napríklad vody), ale zadržiava väčšie pevné látky v ňom prítomné (napríklad kávová usadenina).
- Preosievanie. Je to technika podobná filtrovaniu, ale umožňuje separáciu pevných látok rôznych veľkostí pomocou sita, ktorého otvory umožňujú prechod určitých pevných látok a zadržiavajú tie väčšie.
- Odparovanie selektívne. Na oddelenie zmesí kvapalín alebo tuhých látok a kvapalín je rozdiel v Bod varu (alebo bod topeniav prípade pevných látok zahrievaním zmesi, kým sa kvapalina (alebo jedna z nich) neodparí, a ponechaním pevných látok (alebo kvapaliny s nižším bodom varu) v nádobe.
- Dekantácia. Pomocou vhodnej nádoby sa oddelí zmes kvapalín alebo tuhej látky a kvapaliny, pričom sa najskôr umožní gravitácia prilákať najhustejšie komponenty na dno nádoby. Najmenej husté bude na vrchu. Potom sa najhustejšia zložka vyberie otvorením otvoru na dne.