Το Φυγοκέντρηση
Το

Φυγοκέντρηση

Η φυγοκέντρηση είναι ο διαχωρισμός των μηχανικών μιγμάτων σε συστατικά μέρη με τη δράση της φυγόκεντρης δύναμης. Τα όργανα που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό ονομάζονται φυγοκεντρητές. Το κύριο μέρος της φυγοκέντρου είναι ένας ρότορας με υποδοχές τοποθετημένοι σε αυτό για τους σωλήνες φυγοκέντρησης. Ο ρότορας περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα, με αποτέλεσμα σημαντικές φυγοκεντρικές δυνάμεις, οι οποίες προκαλούν το διαχωρισμό των μηχανικών μιγμάτων, για παράδειγμα, την καθίζηση των αιωρούμενων σωματιδίων σε ένα υγρό.

φυγοκεντρητές
Φυγοκεντρητές: 1 - εγχειρίδιο: 2 - με την ηλεκτρική μονάδα.

Στα εργαστήρια κλινικής και υγιεινής υγιεινής χρησιμοποιείται φυγοκέντρηση για τον διαχωρισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων από το πλάσμα αίματος, τους θρόμβους αίματος από τον ορό γάλακτος , τα πυκνά σωματίδια από το υγρό μέρος των ούρων κλπ. Για το σκοπό αυτό, είτε οι φυγοκεντρικές χειροκίνητες φυγοκεντρικές (εικ. 1) , η ταχύτητα περιστροφής του οποίου μπορεί να ρυθμιστεί (Εικ. 2).

Οι υπερφυγοκεντρητές με περιστροφική ταχύτητα άνω των 40.000 σ.α.λ. χρησιμοποιούνται συνήθως στην πειραματική πρακτική για τον διαχωρισμό των οργανικών κυττάρων, για τον διαχωρισμό των κολλοειδών σωματιδίων, των μακρομορίων των πολυμερών κ.ο.κ.

Το

Η φυγοκέντρηση είναι ο διαχωρισμός των χονδροειδώς διασκορπισμένων συστημάτων που αποτελούνται από υγρά και στερεά συστατικά με διαφορετικές πυκνότητες, χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές που ονομάζονται φυγοκεντρητές. Η αρχή της φυγοκέντρησης βασίζεται στη δημιουργία μιας μεγάλης φυγοκεντρικής δύναμης, υπό την επίδραση της οποίας ο ρυθμός διαχωρισμού των συστατικών του μίγματος που τοποθετούνται σε μια φυγόκεντρο αυξάνεται πολλές φορές πάνω από το ρυθμό του διαχωρισμού τους υπό τη δράση της βαρύτητας.

Η μέθοδος φυγοκέντρησης χρησιμοποιείται ευρέως στη βιολογία, την ιατρική και την τεχνολογία, αντικαθιστώντας συχνά τις διαδικασίες διήθησης, καθίζησης και ώθησης.

Ο φυγοκεντρικός μηχανισμός διαθέτει ένα περίβλημα, έναν μηχανισμό μετάδοσης κίνησης, έναν ρότορα, μια κάμερα εργασίας (περικλείοντας) και έναν πίνακα ελέγχου. Ορισμένες φυγοκεντρικές συσκευές είναι εξοπλισμένες με ηλεκτρικά ρολόγια, τα οποία παρέχουν αυτόματη απενεργοποίηση και πέδηση στην περιοχή από 5 έως 60 λεπτά. Οι ειδικές φυγόκεντρες διαθέτουν εγκαταστάσεις ψύξης και κενού με συσκευές παρακολούθησης και αυτόματο έλεγχο. Το κύριο μέρος οποιασδήποτε φυγοκέντρου είναι ο ρότορας (σε εργαστηριακές φυγοκεντρικές τοποθετείται συνήθως σε έναν κάθετα τοποθετημένο άξονα κινητήρα ή περιστρέφεται με διάφορους οδοντωτούς τροχούς από τον άξονα του κινητήρα, μερικές φορές ακόμη και με το χέρι). Ο ρότορας της φυγόκεντρου είναι ένας δίσκος (σταυρός) με αρθρωτές φωλιές για μεταλλικά μανίκια, στα οποία τοποθετούνται σωλήνες, υποθέτοντας μια οριζόντια θέση κατά τη διάρκεια της περιστροφής.

Μερικές φορές ο ρότορας κατασκευάζεται με τη μορφή ενός στερεού μεταλλικού κόλουρου κώνου με κύτταρα δοκιμαστικών σωλήνων (γωνιακός ρότορας). οι σωλήνες σε αυτό βρίσκονται σε σταθερή γωνία ως προς τον άξονα περιστροφής (συνήθως στους 40 °). Όταν οι σωλήνες είναι κεκλιμένοι, τα συστατικά του μίγματος στρωματοποιούνται πιο γρήγορα. Ο διαχωρισμός του μείγματος πραγματοποιείται σε δοκιμαστικούς σωλήνες της πιο ποικίλης μορφής και όγκου (Σχήμα 1). Όταν εργάζεστε σε υψηλές ταχύτητες, χρησιμοποιούνται σωλήνες πολυαιθυλενίου, καθώς οι γυάλινες σωλήνες εκρήγνυνται. Οι σωλήνες με το προς επεξεργασία υλικό πρέπει να είναι ισορροπημένοι μεταξύ τους. Αυτό παρέχει ένα ομοιόμορφο φορτίο στον άξονα του δρομέα και εξασφαλίζει ομοιόμορφη περιστροφή του άξονα του φυγοκεντρητή. Για την εξισορρόπηση των σωλήνων χρησιμοποιήστε ειδικές κλίμακες (Εικόνα 2).


Το Σχ. 1. Σωλήνες φυγοκέντρησης.

Το Σχ. 2. Φυγοκεντρικές κλίμακες.

Οι φυγοκεντρητές που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία διαφέρουν από το εργαστήριο σε μια πιο σύνθετη συσκευή ρότορα, η οποία επιτρέπει τη φυγοκέντρηση μιας μεγάλης ποσότητας υλικού ταυτόχρονα ή τη διεξαγωγή διεργασιών διαχωρισμού συνεχώς.

Φυγοκεντρητές με μικρή ταχύτητα περιστροφής του ρότορα χρησιμοποιούνται στην ιατρική για τον διαχωρισμό των ιζημάτων ούρων, του ορού από τους θρόμβους, την κατακρήμνιση των ερυθροκυττάρων, στις ορολογικές μελέτες κ.λπ.

Η μικροφυγόκεντρος (εικόνα 4) ενεργοποιείται χειροκίνητα. είναι εξοπλισμένο με δύο αντικαταστάσιμα ακροφύσια, ένα από τα οποία έχει φωλιές για μικροσωλήνες και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της συμβατότητας του αίματος. ένα άλλο - με μια φωλιά για την εισαγωγή μιας διαβαθμισμένης μικροπιπέτας (αιματοκρίτης) - προορίζεται να καθορίσει το ποσοστό των κυττάρων του αίματος.


Το Σχ. 3. Μη αυτόματη φυγοκέντρηση.


Το Σχ. 4. Μικροφυγόκεντρος.

Η χειροκίνητη φυγόκεντρος (Εικόνα 3) διαθέτει τέσσερα μεταλλικά ή πλαστικά μανίκια για σωλήνες των 15 ml.

Ο εργαστηριακός κλινικός φυγοκεντρός CLC-1 (Σχήματα 5, 7) έχει τρεις ταχύτητες περιστροφής (1000, 1500, 3000 rpm). Ο σταυρός ρότορα προσαρμόζεται για 12 συμβατικούς σωλήνες φυγοκέντρησης. Ο μεγαλύτερος όγκος του φυγοκεντρημένου υγρού είναι 150 ml.

Οι φυγοκεντρητές με υψηλή ταχύτητα στροφείου στις περισσότερες περιπτώσεις είναι εφοδιασμένοι με αντικαταστάσιμους ρότορες, σχεδιασμένους για διαφορετικούς όγκους υγρών και χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό των λεπτών εναιωρημάτων.

Ο εργαστηριακός φυγοκεντρικός πίνακας CLN-2 (Σχήμα 5, 2) διαθέτει γωνιακό στροφείο για έξι μικρούς σωλήνες συνολικής χωρητικότητας 72 ml. Η μέγιστη ταχύτητα περιστροφής είναι 9000 σ.α.λ.


Το Σχ. 5. Διάφορες εργαστηριακές φυγοκεντρικές: 1 - κλινικές. 2 - τραπέζι. 3 - γωνιακό μικρό μέγεθος. 4 - στάσιμος. 5 - ψύχεται.

Ο γωνιακός φυγοκεντρητής μικρού μεγέθους TsUM-1 (Σχ. 5, 3) έχει τρεις εναλλάξιμους γωνιακούς ρότορες με διαφορετικό αριθμό σωλήνων και έναν αιματοκρίτη: έναν ρότορα για 6 σωλήνες συνολικής χωρητικότητας 150 ml, έναν ρότορα για 10 σωλήνες συνολικής χωρητικότητας 120 ml, ένα ρότορα για 24 σωλήνες συνολικής χωρητικότητας 120 ml, έναν αιματοκρίτη για δύο τριχοειδή αγγεία. Η μέγιστη ταχύτητα περιστροφής είναι 10.000 rpm.

Η φυγόκεντρος είναι εξοπλισμένη με μηχανισμό ρολογιού.

Ο εργαστηριακός φυγοκεντρικός σταθμός CLC-2 (σχήματα 5, 4) έχει δύο αντικαταστάσιμους ρότορες. Ο σταυρός ρότορα είναι εξοπλισμένος με τέσσερα χαλύβδινα μανίκια χωρητικότητας 500 ml και τέσσερις γυάλινους σωλήνες με χωρητικότητα 250 ml. Ο γωνιακός ρότορας είναι εξοπλισμένος με 8 δοκιμαστικούς σωλήνες από πολυαιθυλένιο και χάλυβα χωρητικότητας 50-75 ml. Μέγιστη περιστροφή των δρομέων στις 6000 σ.α.λ. Η φυγόκεντρος είναι εξοπλισμένη με μηχανισμό ρολογιού.

Μεταξύ των ειδικών φυγοκεντρητών είναι η εργαστηριακή φυγόκεντρο CRL-1 (σχήμα 5.5), που προορίζεται για φυγοκέντρηση σε χαμηλές θερμοκρασίες (-5 ° και άνω) διαφόρων ουσιών που αλλάζουν ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου - τα περισσότερα πρωτεϊνούχα εναιωρήματα. Ο φυγοκεντρικός μηχανισμός έχει τρεις αντικαταστάσιμους ρότορες, οι οποίοι παρέχουν διαφορετικά σχήματα φυγοκέντρησης. Οι δύο ρότορες είναι ταυτόσημοι με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των στροφείων του φυγοκεντρητή τύπου CLC-2, ο τρίτος ρότορας, τοποθετημένος στον επιπρόσθετο άξονα, αναπτύσσει 18 000-18 500 σ.α.λ. Ο μέγιστος όγκος του φαρμάκου μελέτης είναι 48 ml. Η φυγόκεντρος είναι εξοπλισμένη με μηχανισμό ρολογιού. Η ψύξη του θαλάμου εργασίας πραγματοποιείται μέσω της μηχανής ψύξης.

Βλ. Επίσης φυγοκέντρηση.