সেন্ট্রিফিউজ সেপারেশন কী? - সেন্ট্রিফিউজ প্রস্তুতকারক | জোনলিঙ্ক

সেন্ট্রিফিউজ কীভাবে কাজ করে

সেন্ট্রিফিউজ হলো এমন একটি যন্ত্র যা কেন্দ্রাতিগ বল ব্যবহার করে তরল ও কঠিন কণা অথবা তরল ও তরলের মিশ্রণ থেকে উপাদানগুলোকে পৃথক করে। সেন্ট্রিফিউজ প্রধানত সাসপেনশনে থাকা তরল থেকে কঠিন কণা পৃথক করতে; অথবা ইমালশনে থাকা ভিন্ন ঘনত্বের দুটি অমিশ্রণীয় তরলকে পৃথক করতে (যেমন দুধ থেকে ক্রিম পৃথক করা) ব্যবহৃত হয়; এটি ভেজা কঠিন পদার্থ থেকে তরল অপসারণ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন ওয়াশিং মেশিনে ভেজা কাপড় শুকানো; বিশেষ অতি-দ্রুতগতির টিউব সেপারেটরগুলো ভিন্ন ঘনত্বের গ্যাস মিশ্রণকেও পৃথক করতে পারে; তরলে থাকা কঠিন কণার ভিন্ন ঘনত্ব বা আকারের অধঃক্ষেপণ গতির বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে, কিছু অধঃক্ষেপণ সেন্ট্রিফিউজ ঘনত্ব বা কণার আকার অনুসারে কঠিন কণাগুলোকেও শ্রেণীবদ্ধ করতে পারে।

যখন সূক্ষ্ম কণাযুক্ত সাসপেনশন স্থির থাকে, তখন মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের প্রভাবে ভাসমান কণাগুলো ধীরে ধীরে ডুবে যায়। কণা যত ভারী হয়, তত দ্রুত ডুবে যায়, অপরদিকে তরলের চেয়ে কম ঘনত্বের কণা ভেসে ওঠে। মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে কণাগুলোর চলার গতি কণার আকার, আকৃতি ও ঘনত্বের পাশাপাশি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের শক্তি এবং তরলের সান্দ্রতার উপরও নির্ভর করে। লোহিত রক্তকণিকার আকারের, কয়েক মাইক্রোমিটার ব্যাসের কণাগুলোকে স্বাভাবিক অভিকর্ষের অধীনে থিতিয়ে পড়তে দেখা যায়।

এছাড়াও, যখন কোনো পদার্থ মাধ্যমে থিতিয়ে পড়ে, তখন এর সাথে ব্যাপন নামক একটি ঘটনা ঘটে। ব্যাপন শর্তহীন এবং পরম। ব্যাপন পদার্থের ভরের ব্যস্তানুপাতিক, এবং কণা যত ছোট হয়, ব্যাপন তত তীব্র হয়। অধঃক্ষেপণ আপেক্ষিক এবং শর্তসাপেক্ষ, এবং একে সরাতে বাহ্যিক বলের প্রয়োজন হয়। অধঃক্ষেপণ বস্তুর ওজনের সমানুপাতিক, কণা যত বড় হয়, অধঃক্ষেপণ তত দ্রুত হয়। কয়েক মাইক্রনের চেয়ে ছোট কণা, যেমন ভাইরাস বা প্রোটিন, দ্রবণে কলয়েডীয় বা অর্ধ-কলয়েডীয় অবস্থায় থাকে, এবং শুধুমাত্র অভিকর্ষের মাধ্যমে অধঃক্ষেপণ প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করা অসম্ভব। কারণ কণা যত ছোট হয়, অধঃক্ষেপণ তত ধীর হয় এবং ব্যাপন ঘটনা তত তীব্র হয়। তাই, এই কণাগুলোকে ব্যাপনকে অতিক্রম করতে এবং অধঃক্ষেপণ গতি তৈরি করতে একটি শক্তিশালী কেন্দ্রাতিগ বল প্রয়োগ করার জন্য সেন্ট্রিফিউজ ব্যবহার করা প্রয়োজন।

সেন্ট্রিফিউগেশন হলো সেন্ট্রিফিউজ রোটরের উচ্চ-গতির ঘূর্ণনের ফলে সৃষ্ট শক্তিশালী কেন্দ্রাতিগ বল ব্যবহার করে তরলে থাকা কণাগুলোর অধঃক্ষেপণের গতি ত্বরান্বিত করা এবং নমুনার মধ্যে থাকা ভিন্ন অধঃক্ষেপণ সহগ ও প্লবতা ঘনত্ববিশিষ্ট পদার্থগুলোকে পৃথক করা।

কেন্দ্রাতিগ বল (g) এবং ঘূর্ণন গতি (rpm) এর মধ্যে রূপান্তর

কেন্দ্রাতিগ বল G এবং ঘূর্ণন গতি RPM-এর মধ্যে রূপান্তরের সূত্রটি নিম্নরূপ:

G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2

এদের মধ্যে, G হলো কেন্দ্রবিমুখী বল, যাকে সাধারণত g (অভিকর্ষজ ত্বরণ)-এর গুণিতক হিসেবে প্রকাশ করা হয়।

10^(-5) হলো ১০-এর ঋণাত্মক পঞ্চম ঘাত, ঘূর্ণন গতি (rpm)^2-এর ​​বর্গ, R হলো ব্যাসার্ধ এবং একক হলো সেন্টিমিটার।

উদাহরণস্বরূপ, ১০ সেমি কেন্দ্রাতিগ ব্যাসার্ধ এবং ৮০০০ আরপিএম ঘূর্ণন গতিবেগের ক্ষেত্রে কেন্দ্রাতিগ বল হলো:

G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104

অর্থাৎ, কেন্দ্রাতিগ বলের মান ৭১০৪ গ্রাম।

এবং যখন কেন্দ্রাতিগ বল 8000g হবে, তখন এর গতিবেগ হওয়া উচিত: 8489 যা প্রায় 8500rpm।

প্রধান শ্রেণিবিন্যাস

ভাঁজ ১. পৃথকীকরণ গুণক Fr মান অনুসারে

সেন্ট্রিফিউজকে নিম্নলিখিত প্রকারগুলিতে ভাগ করা যায়:

১. সাধারণ গতির সেন্ট্রিফিউজ

Fr≤3500 (সাধারণত ৬০০~১২০০), এই ধরনের সেন্ট্রিফিউজের গতি কম এবং ব্যাস বড় হয়।

২. উচ্চ-গতির সেন্ট্রিফিউজ

Fr=3500~50000 হলে, এই সেন্ট্রিফিউজের ঘূর্ণন গতি বেশি, ড্রামের ব্যাস সাধারণত ছোট এবং দৈর্ঘ্য বেশি হয়।

৩. আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজ

Fr>50000 হলে, উচ্চ গতির (50000r/min-এর উপরে) কারণে ড্রামটিকে একটি সরু নলাকার আকৃতিতে তৈরি করা হয়।

বিচ্ছেদ গুণাঙ্ক Fr বলতে কেন্দ্রবিমুখী বল ক্ষেত্রে থাকা কোনো বস্তুর কেন্দ্রবিমুখী বল এবং মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে থাকা কোনো বস্তুর অভিকর্ষ বলের অনুপাতকে বোঝায়।

অপারেশন মোড অনুযায়ী দুটি ভাঁজ করা।

সেন্ট্রিফিউজকে নিম্নলিখিত প্রকারগুলিতে ভাগ করা যায়:

১. গ্যাপ সেন্ট্রিফিউজ

এর ফিডিং, সেপারেশন, ওয়াশিং এবং স্ল্যাগ আনলোডিং প্রক্রিয়াগুলো সবই গ্যাপ অপারেশন, এবং স্ল্যাগ আনলোড করার জন্য ম্যানুয়াল, গ্র্যাভিটি বা মেকানিক্যাল পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যেমন থ্রি-লেগড এবং টপ-সাসপেনশন সেন্ট্রিফিউজ।

২. অবিচ্ছিন্ন সেন্ট্রিফিউজ

খাওয়ানো, পৃথকীকরণ, ধৌতকরণ এবং বর্জ্য অপসারণ প্রক্রিয়াগুলো স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিরতি দিয়ে অথবা অবিচ্ছিন্নভাবে সম্পন্ন করা যেতে পারে।

৩. ভূ-প্রযুক্তিগত সেন্ট্রিফিউজ

ভাঁজ ৩. স্ল্যাগ নিষ্কাশন পদ্ধতি অনুসারে

সেন্ট্রিফিউজকে নিম্নলিখিত প্রকারগুলিতে ভাগ করা যায়:

১. স্ক্র্যাপার আনলোডিং সেন্ট্রিফিউজ

প্রক্রিয়াটি পরোক্ষ এবং কার্যক্রমটি স্বয়ংক্রিয়।

২. পিস্টন পুশার সেন্ট্রিফিউজ

প্রক্রিয়াটি আধা-ধারাবাহিক এবং এর কার্যক্রম স্বয়ংক্রিয়।

৩. স্পাইরাল ডিসচার্জ সেন্ট্রিফিউজ

প্রক্রিয়াটি অবিচ্ছিন্ন এবং এর কার্যক্রম স্বয়ংক্রিয়।

৪. কেন্দ্রাতিগ নিঃসরণ কেন্দ্রাতিগ

প্রক্রিয়াটি অবিচ্ছিন্ন এবং এর কার্যক্রম স্বয়ংক্রিয়।

৫. কম্পনশীল নিঃসরণ সেন্ট্রিফিউজ

প্রক্রিয়াটি অবিচ্ছিন্ন এবং এর কার্যক্রম স্বয়ংক্রিয়।

৬. টিল্ট আনলোডিং সেন্ট্রিফিউজ

প্রক্রিয়াটি অবিচ্ছিন্ন এবং এর কার্যক্রম স্বয়ংক্রিয়।

চার, প্রক্রিয়া ব্যবহার অনুযায়ী

সেন্ট্রিফিউজকে দুই ভাগে ভাগ করা যায়: ফিল্টার সেন্ট্রিফিউজ এবং ডিক্যান্টার সেন্ট্রিফিউজ।

পাঁচ, স্থাপনের পদ্ধতি অনুসারে

একে উল্লম্ব, অনুভূমিক, আনত, ঝুলন্ত এবং ত্রিপদী ভাগেও ভাগ করা যায়।

৬. জাতীয় মানদণ্ড ও বাজার অংশ অনুযায়ী

নিম্নলিখিত চারটির জন্য

১. তিন-পাওয়ালা সেন্ট্রিফিউজ

২. অনুভূমিক সর্পিল সেন্ট্রিফিউজ

৩. ডিস্ক বিভাজক

৪. নলাকার বিভাজক

কীভাবে কিনবেন?

সেন্ট্রিফিউজের অনেক মডেল ও প্রকারভেদ রয়েছে এবং এর দামও তুলনামূলকভাবে বেশি। কেনার সময় কাজের ধরন অনুযায়ী বিবেচনা করা উচিত। সাধারণত নিম্নলিখিত বিষয়গুলো বিবেচনা করা প্রয়োজন:

(1) সেন্ট্রিফিউগেশন, বিশ্লেষণাত্মক সেন্ট্রিফিউগেশন বা প্রস্তুতিমূলক সেন্ট্রিফিউগেশনের উদ্দেশ্য;

(2) নমুনার ধরণ এবং পরিমাণ, এটি কোষ, ভাইরাস, বা প্রোটিন কিনা এবং নমুনার আকার। এই বিষয়গুলির উপর ভিত্তি করে, বিশ্লেষণাত্মক বা প্রস্তুতিমূলক সেন্ট্রিফিউজ; কম-গতির, উচ্চ-গতির, বা অতি-গতির; উচ্চ-আয়তন, স্থির-আয়তন, বা মাইক্রো-আয়তন সেন্ট্রিফিউজ কেনার সিদ্ধান্ত।

(3) অর্থনৈতিক ক্ষমতা: মডেল নির্ধারণ করার সময়, প্রস্তুতকারক এবং মূল্য বিবেচনা করা উচিত। পণ্যের মূল্য এবং কর্মক্ষমতা সমন্বিত।

(4) অন্যান্য বিবরণ: যেমন সেন্ট্রিফিউগাল অপারেশন সহজ কিনা, রক্ষণাবেক্ষণ সুবিধাজনক কিনা, নকশাটি পুরানো কিনা, ক্ষয়যোগ্য যন্ত্রাংশের সরবরাহ সুবিধাজনক কিনা, ইত্যাদি।

(5) সামঞ্জস্যের সমস্যা: একটি সেন্ট্রিফিউজের পক্ষে একই সাথে কম গতি, উচ্চ গতি এবং অতি-গতিতে কাজ করা অসম্ভব। সাধারণত, আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজগুলি আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউগেশনের মধ্যেই সীমাবদ্ধ থাকে, উচ্চ-গতির সেন্ট্রিফিউগেশন বা কম-গতির সেন্ট্রিফিউগেশনের জন্য উপযুক্ত নয়, এবং উচ্চ-গতির সেন্ট্রিফিউজগুলিও কম-গতির সেন্ট্রিফিউগেশনের জন্য উপযুক্ত নয়। অতএব, একটি আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজ কেনার সময়, একটি উচ্চ-গতির সেন্ট্রিফিউজ বিবেচনা করা প্রয়োজন, অন্যথায় এর সুবিধা কাজে লাগানো যাবে না। সাধারণত, কম গতি এবং উচ্চ গতির ব্যবহার বেশি হয়, যেখানে আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজের ব্যবহারের হার কম। আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজগুলি কেবল সেইসব ল্যাবরেটরিতে কেনা হয় যেগুলি প্রায়শই ব্যবহৃত হয় অথবা আঞ্চলিক পাবলিক সেটিংসে বিবেচনা করা হয়।

সেন্ট্রিফিউজের মডেল নির্ধারণ করার পর, প্রশ্ন আসে কোন ধরনের সেন্ট্রিফিউগাল রোটর বেছে নিতে হবে। প্রধান বিবেচ্য বিষয় হলো নমুনার ধারণক্ষমতা এবং সেন্ট্রিফিউগেশনের শর্তাবলী। সাধারণত, কাজের বিভিন্ন চাহিদা মেটানোর জন্য একটি হরাইজন্টাল রোটর ও একটি অ্যাঙ্গুলার রোটর, অথবা একটি বেশি ধারণক্ষমতার (তুলনামূলকভাবে কম গতির) রোটর ও একটি কম ধারণক্ষমতার বেশি গতির রোটর থাকে। যত বেশি সমন্বিত হবে, ততই ভালো। কারণ সেন্ট্রিফিউগাল রোটর অনেক ধরনের হয়, যার মধ্যে অনেকগুলোই দেখতে একই রকম, এবং ওভারস্পিড মেশিনের রোটরগুলো বেশ ব্যয়বহুল। যদি সবগুলো একসাথে ব্যবহার করা হয়, তবে দাম সেন্ট্রিফিউজের মূল যন্ত্রাংশের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি হয়ে যায়, যা অপ্রয়োজনীয়। রোটরের গতি ভিন্ন হওয়ার কারণে দামের মধ্যে ব্যাপক পার্থক্য দেখা যায়। ঘূর্ণন গতির ক্ষেত্রে, যতটা সম্ভব বেশি গতির রোটরের পেছনে ছোটা উচিত নয়, বরং সেন্ট্রিফিউজ দ্বারা অনুমোদিত সর্বোচ্চ ঘূর্ণন গতির একটি রোটর থাকা উচিত, অন্যথায় এটি সেন্ট্রিফিউজের জন্য অপচয় হবে। যেসব ইউনিটে দুটি সেন্ট্রিফিউজ আছে, তারা খরচ বাঁচাতে পরিপূরক রোটর মডেল বিবেচনা করতে পারে।

চীনে বহু বছর ধরে সেন্ট্রিফিউজের ব্যবহারের অভিজ্ঞতা অনুসারে, সব ধরনের সেন্ট্রিফিউজ বিশেষ কর্মীদের দ্বারা পরিচালিত ও রক্ষণাবেক্ষণ করা উচিত। হাই-স্পিড এবং আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজের নিয়মিত পরিদর্শন ও রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন। সেন্ট্রিফিউজের নিরাপদ ব্যবহার নিশ্চিত করার জন্য ব্যবহারকারীদের পরীক্ষামূলক অবস্থা এবং রক্ষণাবেক্ষণের শর্তাবলী বিস্তারিতভাবে লিপিবদ্ধ করা উচিত। হাই-স্পিড এবং লো-স্পিড সেন্ট্রিফিউজ চালানো সহজ, তাই নির্দেশাবলী পড়ার পর এবং সেন্ট্রিফিউজের অপারেটিং পদ্ধতি সম্পর্কে প্রশিক্ষণ নেওয়ার পর আপনি নিজেই এটি ব্যবহার করতে পারেন। আল্ট্রাসেন্ট্রিফিউজের গঠন জটিল এবং এর কার্যপ্রণালীও জটিল। এর অনুপযুক্ত ব্যবহারে দুর্ঘটনা ঘটার সম্ভাবনা থাকে। বিশেষ করে, সেন্ট্রিফিউগাল রোটরটি যত্ন সহকারে রক্ষণাবেক্ষণ ও ব্যবহার করা উচিত। বহু বছরের দেশীয় ব্যবহার ও ব্যবস্থাপনার অভিজ্ঞতা থেকে বলা যায়, যন্ত্রের সঠিক তত্ত্বাবধান ও পরিচালনাই এর ভালো অবস্থার নিশ্চয়তা দেয়। ব্যবস্থাপক এবং পরিচালনাকারীদের এমনভাবে প্রশিক্ষণ দেওয়া উচিত যাতে তারা কেবল এর পরিচালনার সাথেই পরিচিত না হন, বরং যন্ত্রটি সম্পর্কেও তাদের একটি ধারণা থাকে।