Wat is een centrifuge? Wat doet het? Hoe werkt een centrifuge? Gebruiksgebieden

Wat is een centrifuge? Wat doet het? Hoe werkt een centrifuge? Gebruiksgebieden
Wat is een centrifuge? Wat doet het? Hoe werkt een centrifuge? Gebruiksgebieden

Wat is een centrifuge? Hoe wordt centrifugeren gedaan en waarvoor dient het? Informatie over gebruiksgebieden en werkingsprincipe van centrifuge.

Wat is een centrifuge? Wat doet het? Gebruik

De term centrifuge kan verwijzen naar het werkwoord van het gebruik van een machine of een machine met een snel roterende container om de inhoud te scheiden op basis van de dichtheid. Het moderne apparaat is gebaseerd op een apparaat met een draaiende arm, ontworpen in de 18e eeuw en ontworpen door Rob Robins om wrijving te bepalen. In 1864 paste Atonin Prandtl de scheidingstechniek van melk en room toe. Zijn broer verbeterde de techniek door in 1875 een boterachtige extractiemachine uit te vinden. Hoewel centrifuges nog steeds worden gebruikt om melkingrediënten te scheiden, heeft het gebruik ervan zich uitgebreid naar veel andere gebieden van wetenschap en geneeskunde. Centrifuges worden meestal gebruikt om verschillende vloeistoffen en vaste deeltjes van vloeistoffen te scheiden, maar ze kunnen ook voor gassen worden gebruikt. Ze worden ook voor andere doeleinden gebruikt dan mechanische scheiding.

Hoe een centrifuge werkt

Een centrifuge dankt zijn naam aan de middelpuntvliedende kracht – de virtuele kracht die roterende objecten naar buiten trekt. dwingen. Centripetale kracht is de echte fysieke kracht die aan het werk is en trekt roterende objecten naar binnen. Een emmer water omdraaien is een goed voorbeeld van de krachten die aan het werk zijn. Als de emmer snel genoeg draait, wordt het water erin gezogen en zal het niet morsen. Als de emmer is gevuld met een mengsel van zand en water, zorgt het draaien ervan voor centrifugatie. Volgens het sedimentatieprincipe worden water en zand in de emmer aangetrokken tot de buitenrand van de emmer, maar dichte zanddeeltjes bezinken naar de bodem, terwijl lichtere watermoleculen naar het midden worden verschoven.

Centripetale versnelling lijkt in wezen op de simulatie van een hogere zwaartekracht, maar met kunstmatige zwaartekracht Het is geen vaste waarde, het heeft een reeks waarden afhankelijk van hoe dicht een object zich bij de rotatieas bevindt. Het effect is groter op het object dat verder van het midden verwijderd is, omdat het voor elke rotatie een grotere afstand aflegt.

Centrifugetypes en toepassingen

Centrifugetypes zijn allemaal gebaseerd op dezelfde techniek, maar verschillen in hun toepassing. De belangrijkste verschillen tussen hen zijn de rotatiesnelheid en het rotorontwerp. De rotor is de roterende eenheid in het apparaat. Rotors met vaste hoek houden monsters onder een vaste hoek, rotors met roterende kop hebben een scharnier waardoor het monster naar buiten kan zwaaien naarmate de rotatiesnelheden toenemen, en continue buisvormige centrifuges hebben een kamer in plaats van afzonderlijke monsterkamers.

Centrifugeert met zeer hoge snelheid en ultracentrifuges draaien met zo’n hoge snelheid dat ze kunnen worden gebruikt om moleculen met verschillende massa’s of zelfs isotopen van atomen te scheiden. Een gascentrifuge kan bijvoorbeeld worden gebruikt om uranium te verrijken, aangezien de zwaardere isotoop meer wordt uitgetrokken dan de lichtere. Het wordt gebruikt voor isotopenscheiding, wetenschappelijk onderzoek en het maken van nucleaire brandstof en kernwapens.

Laboratoriumcentrifuges draaien ook met een hoge snelheid. Hun maten kunnen verschillen. Een typisch apparaat heeft een rotor met geboorde gaten onder een hoek voor het opnemen van monsterbuizen. Omdat de monsterbuizen onder een hoek zijn bevestigd en de middelpuntvliedende kracht in het horizontale vlak beweegt, beweegt het een kleine afstand waardoor het dichte materiaal naar beneden kan glijden voordat de deeltjes de wand van de buis raken. Hoewel veel laboratoriumcentrifuges een rotor met vaste hoek hebben, zijn zwaaiende bakrotoren ook gebruikelijk. Deze machines worden gebruikt om de componenten van niet-mengbare vloeistoffen en suspensies te isoleren. Toepassingen zijn onder meer het scheiden van bloedcomponenten, het isoleren van DNA en het zuiveren van chemische monsters.

Middelgrote centrifuges worden meestal in het dagelijks leven gebruikt om snel vloeistoffen van vaste stoffen te scheiden. Wasmachines centrifugeren bijvoorbeeld tijdens het centrifugeren om water van wasgoed te scheiden.

Grote centrifuges kunnen worden gebruikt om een ​​hoge zwaartekracht te simuleren. Deze machines hebben de grootte van een kamer of gebouw. Menselijke centrifuges worden gebruikt om testpiloten op te leiden en wetenschappelijk onderzoek naar zwaartekracht uit te voeren. Menselijke centrifuges zijn ontworpen tot 10 of 12 zwaartekracht, terwijl machines met een grote diameter monsters tot 20 keer de normale zwaartekracht kunnen blootstellen. Hetzelfde principe kan ooit worden gebruikt om de zwaartekracht in de ruimte te simuleren. Is kunstmatige zwaartekracht mogelijk?

Industriële centrifuges worden gebruikt bij de chemische bereiding van colloïde componenten (zoals room en boter uit melk), verwijdering van vaste stoffen uit boorvloeistof, drogende materialen en waterbehandeling voor slibverwijdering. Sommige industriële centrifuges zijn gebaseerd op het scheidingsproces, terwijl andere de stof scheiden met behulp van een zeef of filter. Industriële centrifuges worden gebruikt om metaal te gieten en chemicaliën te bereiden. Differentiaalzwaartekracht beïnvloedt de fasesamenstelling en andere eigenschappen van materialen.

Yayım tarihi
wetenschap olarak sınıflandırılmış

Yorum Gönderin

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir