Čo je separácia v centrifúge? - Výrobca centrifúg | ZONELINK

Ako funguje odstredivka

Odstredivka je stroj, ktorý využíva odstredivú silu na oddelenie zložiek z kvapalín a pevných častíc alebo zo zmesi kvapaliny a kvapaliny. Odstredivky sa používajú hlavne na oddelenie pevných častíc od kvapalín v suspenzii; alebo na oddelenie dvoch nemiešateľných kvapalín s rôznou hustotou v emulziách (napríklad oddelenie smotany od mlieka); môžu sa tiež použiť na odstraňovanie kvapalín vo vlhkých pevných látkach, napríklad sušením mokrého oblečenia v práčke; špeciálne ultrarýchle trubicové separátory dokážu tiež oddeliť zmesi plynov s rôznou hustotou; niektoré sedimentačné odstredivky dokážu pomocou charakteristík rôznych hustôt alebo veľkostí častíc pevných častíc v kvapalinách s rôznymi rýchlosťami sedimentácie klasifikovať aj pevné častice podľa hustoty alebo veľkosti častíc.

Keď suspenzia obsahujúca jemné častice stojí, suspendované častice postupne klesajú v dôsledku pôsobenia gravitačného poľa. Čím je častica ťažšia, tým rýchlejšie klesá, zatiaľ čo častice s menšou hustotou ako kvapalina budú plávať nahor. Rýchlosť, akou sa častice pohybujú v gravitačnom poli, súvisí s veľkosťou, tvarom a hustotou častíc, ako aj so silou gravitačného poľa a viskozitou kvapaliny. Častice veľkosti červených krviniek s priemerom niekoľkých mikrometrov sa dajú pozorovať pri normálnej gravitácii.

Okrem toho, keď sa látka usadí v médiu, je to sprevádzané javom difúzie. Difúzia je bezpodmienečná a absolútna. Difúzia je nepriamo úmerná hmotnosti látky a čím menšie sú častice, tým je difúzia závažnejšia. Pokles je relatívny a podmienený a na pohyb je potrebné pôsobiť vonkajšou silou. Sedimentácia je úmerná hmotnosti objektu, čím väčšia je častica, tým rýchlejšia je sedimentácia. Častice menšie ako niekoľko mikrónov, ako sú vírusy alebo proteíny, sú v roztoku v koloidnom alebo semikoloidnom stave a nie je možné pozorovať proces sedimentácie iba gravitáciou. Čím menšie sú častice, tým pomalšia je sedimentácia a tým závažnejší je jav difúzie. Preto je potrebné použiť odstredivku na vytvorenie silnej odstredivej sily, ktorá prinúti tieto častice prekonať difúziu a vytvoriť sedimentačný pohyb.

Centrifugácia spočíva vo využití silnej odstredivej sily generovanej vysokorýchlostným otáčaním rotora odstredivky na urýchlenie sedimentácie častíc v kvapaline a oddelenie látok s rôznymi sedimentačnými koeficientmi a vztlakovými hustotami vo vzorke.

Prevod medzi odstredivou silou (g) ​​a rýchlosťou otáčania (ot./min.)

Prevodný vzorec medzi odstredivou silou G a rýchlosťou otáčania RPM je nasledujúci:

G=1,11×10^(-5)×R×(ot./min.)^2

Medzi nimi je G odstredivá sila, ktorá sa vo všeobecnosti vyjadruje ako násobok g (zrýchlenie gravitácie).

10^(-5) je záporná piata mocnina čísla 10, druhá mocnina rýchlosti otáčania (ot./min.)^2, R je polomer a jednotka je centimeter.

Napríklad pri odstredivom polomere 10 cm a rýchlosti otáčania 8000 ot./min je odstredivá sila:

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

To znamená, že odstredivá sila je 7104 g.

A keď je odstredivá sila 8000 g, jej rýchlosť by mala byť: 8489 je približne 8500 ot./min.

Hlavná klasifikácia

Skladanie 1. Podľa hodnoty separačného faktora Fr

Centrifúgy možno rozdeliť na nasledujúce typy:

1. Odstredivka s normálnou rýchlosťou

Fr ≤ 3500 (zvyčajne 600 ~ 1200), tento typ odstredivky má nízku rýchlosť a veľký priemer.

2. Vysokorýchlostná odstredivka

Fr=3500~50000, rýchlosť otáčania tejto odstredivky je vysoká, priemer bubna je vo všeobecnosti malý a dĺžka je dlhá.

3. Ultracentrifúga

Fr>50000, vďaka vysokej rýchlosti (nad 50000 ot./min.) je bubon vyrobený do štíhleho rúrkového typu.

Separačný faktor Fr sa vzťahuje na pomer odstredivej sily materiálu v poli odstredivej sily k gravitačnej sile materiálu v gravitačnom poli.

Skladanie po dvoch, podľa prevádzkového režimu

Centrifúgy možno rozdeliť na nasledujúce typy:

1. Odstredivka s medzerou

Jeho procesy podávania, separácie, premývania a vykladania trosky sú všetky operácie s medzerou a na vykladanie trosky sa používajú manuálne, gravitačné alebo mechanické metódy, ako sú trojnohé a horne zavesené odstredivky.

2. Kontinuálna centrifúga

Procesy podávania, separácie, premývania a vykladania trosky sa môžu vykonávať automaticky v medzere alebo kontinuálne.

3. Geotechnická odstredivka

Skladanie 3. Podľa metódy vypúšťania trosky

Centrifúgy možno rozdeliť na nasledujúce typy:

1. Odstredivka na vykladanie škrabáka

Proces je nepriamy a operácia je automatická.

2. Piestová tlačná odstredivka

Proces je polokontinuálny a prevádzka je automatická.

3. Špirálová výpustná odstredivka

Proces je nepretržitý a prevádzka je automatická.

4. Odstredivá výpustná odstredivka

Proces je nepretržitý a prevádzka je automatická.

5. Vibračná výbojová odstredivka

Proces je nepretržitý a prevádzka je automatická.

6. Odstredivka s naklápaním a vykladaním

Proces je nepretržitý a prevádzka je automatická.

Štyri, podľa použitia procesu

Centrifúgy možno rozdeliť na: filtračné centrifúgy, dekantačné centrifúgy.

Päť, podľa spôsobu inštalácie

Dá sa tiež rozdeliť na vertikálne, horizontálne, šikmé, závesné a trojnohé.

6. Podľa národných noriem a podielu na trhu

pre nasledujúce štyri

1. trojnohá odstredivka

2. Horizontálna špirálová odstredivka

3. Oddeľovač diskov

4. Rúrkový separátor

Ako nakupovať?

Existuje mnoho modelov a typov odstrediviek a ich cena je relatívne vysoká. Pri kúpe by ste mali zvážiť prácu. Zvyčajne by sa mali zvážiť nasledujúce faktory:

(1) Účel centrifugácie, analytickej centrifugácie alebo prípravnej centrifugácie;

(2) Typ a množstvo vzorky, či už ide o bunky, vírusy alebo proteíny, a veľkosť vzorky. Na základe týchto faktorov sa rozhodne o kúpe analytickej alebo preparatívnej centrifúgy; nízkorýchlostnej, vysokorýchlostnej alebo ultrarýchlostnej; vysokoobjemovej, konštantne objemovej alebo mikroobjemovej centrifúgy.

(3) Ekonomická kapacita: Pri určovaní modelu by sa mal zohľadniť výrobca a cena. Cena a výkon produktu sú synchronizované.

(4) Ďalšie podrobnosti: napríklad či je odstredivá prevádzka jednoduchá, či je údržba pohodlná, či je konštrukcia zastaraná, či je dodávka opotrebiteľných dielov pohodlná atď.

(5) Problém s párovaním: nie je možné, aby centrifúga pracovala súčasne pri nízkej rýchlosti, vysokej rýchlosti a nadmernej rýchlosti. Vo všeobecnosti sú ultracentrifúgy obmedzené na ultracentrifúgáciu, nie sú vhodné na vysokorýchlostnú centrifugáciu ani na nízkorýchlostnú centrifugáciu a vysokorýchlostné centrifúgy nie sú vhodné na nízkorýchlostnú centrifugáciu. Preto je pri kúpe ultracentrifúgy potrebné zvážiť vysokorýchlostnú centrifúgu, inak sa jej výhoda neuplatní. Vo všeobecnosti sa nízkorýchlostné a vysokorýchlostné centrifúgy používajú častejšie, pričom miera využitia ultracentrifúg je nízka. Ultracentrifúgy sa nakupujú iba v laboratóriách, ktoré sa často používajú, alebo v regionálnych verejných prostrediach.

Po určení modelu odstredivky je potrebné zvoliť typ odstredivého rotora. Hlavným faktorom je kapacita vzorky a podmienky odstreďovania. Zvyčajne sa používa jeden horizontálny rotor a jeden uhlový rotor alebo jeden rotor s veľkou kapacitou (relatívne nízkou rýchlosťou) a jeden rotor s malou kapacitou s vysokou rýchlosťou, aby sa splnili rôzne pracovné potreby. Čím kompletnejší, tým lepší. Existuje mnoho typov odstredivých rotorov, z ktorých mnohé sú si podobné, a rotory strojov s vysokou rýchlosťou sú pomerne drahé. Ak sú všetky zhodné, cena je niekoľkonásobne vyššia ako cena hostiteľskej odstredivky, a to nie je potrebné. Vzhľadom na rôzne rýchlosti rotora sa cena značne líši. Pokiaľ ide o rýchlosť otáčania, neodporúča sa usilovať o čo najvyššiu rýchlosť otáčania, ale mal by byť rotor s najvyššou rýchlosťou otáčania, ktorú odstredivka umožňuje, inak by to bola pre odstredivku plytvanie. Jednotky s dvoma odstredivkami môžu zvážiť modely s komplementárnymi rotormi, aby sa ušetrili peniaze.

Riadenie centrifúg: Vzhľadom na dlhoročné používanie centrifúg v Číne by všetky typy centrifúg mali byť riadené a udržiavané špecializovaným personálom. Vysokorýchlostné a ultracentrifúgy vyžadujú pravidelnú kontrolu a údržbu. Používatelia by mali podrobne zaznamenávať experimentálny stav a podmienky údržby, aby sa zabezpečilo bezpečné používanie centrifúgy. Vysokorýchlostné a nízkorýchlostné centrifúgy sa ľahko ovládajú, takže ich môžete používať sami po prečítaní návodu a zaškolení sa v prevádzkových postupoch centrifúg. Ultracentrifúga má zložitú štruktúru a komplikované pracovné postupy. Nesprávne používanie je náchylné na nehody. Najmä rotor odstredivky by sa mal starostlivo udržiavať a používať. Súdiac podľa dlhoročného domáceho používania a správy, starostlivosť o zariadenie a jeho obsluha sú zárukou jeho dobrého stavu. Manažment a operátori by mali byť vyškolení tak, aby sa nielen oboznámili s obsluhou, ale aby aj rozumeli fungovaniu zariadenia.