Vysvětlíme, co je to centrifugace jako metoda dělení směsí. Také typy odstřeďování a některé příklady.
Co je to centrifugace?
Centrifugace je a mechanismus separace směsi(zejména ty složené z pevný Y kapaliny jinak hustota) vystavením rotační síle určité intenzity.
Tato síla, známá jako odstředivá síla v Newtonovská mechanika, je fiktivní síla, která se objeví, když těleso popisuje a hnutí otáčení. Jeho jméno znamená „který utíká ze středu“, protože se vzdaluje od osy rotace trajektorie těla.
Odstředivá síla způsobuje, že se objekty při otáčení vzdalují od středu. Například: když rybář roztočí háček, než ho nahodí do moře, neboli síla, která nás tlačí k sedadlu v rotujících atrakcích zábavních parků. Je to totéž, co k oddělení používá odstředivku nebo zařízení schopné generovat odstředivou sílu směsi v laboratoři.
Centrifugace funguje tak, že se nejhustší složky směsi tlačí směrem k bodu nejvzdálenějšímu od osy otáčení a v nejbližším bodě se ponechává nejméně hustá. Je technika je v každodenním používání chemiky, biology a dalšími vědci.
Příklady centrifugace
Centrifugace se používá v mnoha případech vědeckého studia, zejména základních látekorganický materiál. Prostřednictvím specializovaných procesů odstřeďování látek jako je krev popřbuňky U lidí plazma, koncentráty krevních destiček, intracelulární organely a dokonce DNA.
Dalšími jednoduchými příklady jsou pračka, která po smíchání používá odstředivou sílu Vodamýdlo a oblečení, osušte je a vylučujte vodu skrz otvory v bubnu díky odstředivé síle; nebo strojeprůmysl mléčné výrobky, které extrahují z mléka části tuku, které musíme odstranit, abychom získali odstředěné mléko a vyrobili syrovátku, smetanu a další produkty.
Druhy centrifugace
Existují čtyři typy centrifugace:
- Diferenciální centrifugace. Využijte rozdílu v rychlosti sedimentace různýchmolekul směsi. Částice podobné hustoty se tedy usazují společně. Obvykle se používá k separaci složek směsi a představuje přípravný krok pro procesy separace molekul.
- Izopyknická centrifugace. Přidává média různé hustoty k částicím, které sdílejí stejný sedimentační koeficient, takže je lze oddělit odstředivou silou.
- Zonální centrifugace. Odděluje částice směsi na základě jejich rozdílu v rychlosti sedimentace a také jejich Hmotnost, protože směs je předem umístěna na předem vytvořený gradient hustoty, který působí jako „sítko“ částic díky odstředivé síle.
- Ultracentrifugace. Sledujte struktur pomocí ultrafialového světla nebo interferometrů, jak se usazují, pomocí rotorových systémů (pevných nebo výkyvných). Je velmi užitečný pro studium subcelulárních struktur.
Jiné způsoby dělení směsí
Filtrace je metoda, která umožňuje separaci pevných látek ze směsi.
Kromě centrifugace mohou být směsi separovány fyzikálními nebo chemickými procesy, jako jsou:
- Odfiltrováno. Používá se síťka nebo retenční materiál, který umožňuje průchod kapalného rozpouštědla (například vody), ale zadržuje v něm přítomné větší pevné látky (například kávová sedlina).
- Prosévání. Je to technika podobná filtrování, ale umožňuje separaci pevných látek různých velikostí pomocí síta, jehož otvory umožňují průchod určitých pevných látek a zadržují ty větší.
- Vypařování selektivní. Pro separaci směsí kapalin nebo pevných látek a kapalin je rozdíl v Bod varu (nebo bod tánív případě pevných látek zahřívání směsi, dokud se kapalina (nebo jedna z nich) neodpaří a ponechání pevných látek (nebo kapaliny s nižším bodem varu) v nádobě.
- Dekantace. Pomocí vhodné nádoby se oddělí směs kapalin nebo pevné látky a kapaliny, přičemž se nejprve umožní gravitace přitahovat nejhustší součásti ke dnu nádoby. Nejméně hustý bude nahoře. Poté bude nejhustší složka vytažena otevřením otvoru ve dně.