centrifugation ni nini? Je, mbinu inatumika kwa ajili gani? Neno "centrifugation" linamaanisha mgawanyo wa chembe kioevu au kigumu cha dutu katika sehemu mbalimbali kwa kutumia nguvu za centrifugal. Mgawanyiko huu wa vitu unafanywa kwa kutumia vifaa maalum - centrifuges. Kanuni ya mbinu ni ipi?
Kanuni ya centrifugation
Hebu tuzingatie ufafanuzi kwa undani zaidi. Centrifugation ni athari kwa dutu kwa kuzunguka kwa kasi ya juu katika kifaa maalum. Sehemu kuu ya centrifuge yoyote ni rotor, ambayo ina nafasi za kufunga zilizopo za mtihani na nyenzo ambazo zinapaswa kugawanywa katika sehemu tofauti. Wakati wa kuzunguka kwa rotor kwa kasi ya juu, nguvu ya centrifugal inakuja. Dutu zilizowekwa kwenye mirija ya majaribio hutenganishwa katika vitu tofauti kulingana na kiwango cha msongamano. Kwa mfano, sampuli za maji ya chini ya ardhi ya kutia moyo hutenganisha kioevu na kupenyeza yabisi iliyomo.
Mwandishimbinu
Kwa mara ya kwanza ilijulikana centrifugation ni nini, baada ya majaribio yaliyofanywa na mwanasayansi A. F. Lebedev. Njia hiyo ilitengenezwa na mtafiti kuamua muundo wa maji ya udongo. Hapo awali, kuweka kioevu ikifuatiwa na mgawanyo wa sampuli imara kutoka kwake ilitumiwa kwa kusudi hili. Maendeleo ya njia ya centrifugation ilifanya iwezekanavyo kukabiliana na kazi hii kwa kasi zaidi. Shukrani kwa utengano huu, iliwezekana kutoa sehemu ngumu ya dutu kutoka kwa kioevu katika hali kavu katika dakika chache.
Hatua za kuweka katikati
Uwekaji katikati tofauti huanza na upangaji wa vitu vinavyopaswa kuchunguzwa. Usindikaji huo wa nyenzo hufanyika katika mizinga ya kutatua. Wakati wa kutulia, chembe za suala hutenganishwa chini ya ushawishi wa mvuto. Hii inaruhusu dutu kutayarishwa kwa utengano bora kwa kutumia nguvu za katikati.
Zaidi ya hayo, dutu katika mirija ya majaribio huchujwa. Katika hatua hii, kinachojulikana kama ngoma za perforated hutumiwa, ambazo zimeundwa kutenganisha chembe za kioevu kutoka kwa imara. Wakati wa shughuli zinazowasilishwa, sediment yote inabaki kwenye kuta za kituo.
Manufaa ya mbinu
Ikilinganishwa na mbinu zingine za kutenganisha dutu moja moja, kama vile kuchuja au kutulia, upenyezaji katikati huwezesha kupata mvua yenye unyevunyevu wa kiwango cha chini zaidi. Matumizi ya njia hii ya kujitenga hufanya iwezekanavyo kutenganisha kusimamishwa kwa kutawanywa vizuri. Matokeo yake nikupata chembe na ukubwa wa microns 5-10. Faida nyingine muhimu ya centrifugation ni uwezekano wa utekelezaji wake kwa kutumia vifaa vya kiasi kidogo na vipimo. Upungufu pekee wa mbinu ni matumizi ya juu ya nishati ya vifaa.
Centrifugation katika biolojia
Katika biolojia, mgawanyo wa dutu katika dutu tofauti hutumiwa wakati inahitajika kuandaa maandalizi ya uchunguzi kwa darubini. Centrifugation hapa inafanywa kwa vifaa ngumu - cytorotors. Vifaa kama hivyo, pamoja na inafaa kwa zilizopo za majaribio, vina vifaa vya kushikilia sampuli, kila aina ya slaidi za glasi za muundo tata. Ubora wa nyenzo zilizopatikana na, ipasavyo, kiasi cha habari muhimu inayoweza kupatikana kutoka kwa matokeo ya uchanganuzi moja kwa moja inategemea muundo wa centrifuge wakati wa kufanya utafiti katika biolojia.
Centrifugation katika sekta ya kusafisha mafuta
Njia ya kuweka katikati ni muhimu sana katika uzalishaji wa mafuta. Kuna mabaki ya hydrocarbon ambayo maji hayatolewa kabisa wakati wa kunereka. Centrifugation inafanya uwezekano wa kuondoa kioevu kupita kiasi kutoka kwa muundo wa mafuta, na kuongeza ubora wake. Katika hali hii, mafuta hayo huyeyushwa katika benzene, kisha huwashwa hadi 60 oC, na kisha kuwekewa nguvu ya katikati. Hatimaye, pima kiasi cha maji iliyobaki katika dutu hii na, ikiwa ni lazima, rudia utaratibu.
Uwekaji katikati wa damu
Njia hii inatumika sana kwa matibabumalengo. Katika dawa, hukuruhusu kutatua idadi ifuatayo ya shida:
- Kupata sampuli za damu iliyosafishwa kwa plasmapheresis. Kwa madhumuni haya, seli za damu hutenganishwa na plasma yake katika centrifuge. Operesheni hiyo hukuruhusu kuondoa virusi, kingamwili nyingi, bakteria ya pathogenic, sumu kutoka kwa damu.
- Kutayarisha damu kwa ajili ya kuongezewa wafadhili. Baada ya kutenganisha umajimaji wa mwili katika visehemu tofauti kwa kupenyeza katikati, chembechembe za damu hurejeshwa kwa mtoaji, na plasma hutumika kutiwa mishipani au kugandishwa kwa matumizi ya baadaye.
- Kutengwa kwa molekuli ya platelet. Dutu hii hupatikana kutoka kwa plasma ya damu iliyoboreshwa na sahani. Misa inayotokana hutumiwa katika idara za upasuaji na hematological za taasisi za matibabu, katika tiba ya dharura, vyumba vya uendeshaji. Utumiaji wa wingi wa chembe chembe za damu katika dawa huwezesha kuboresha ugandaji wa damu kwa waathiriwa.
- Muundo wa wingi wa erithrositi. Centrifugation ya seli za damu hutokea kwa kujitenga kwa maridadi ya sehemu zake kulingana na mbinu maalum. Misa iliyokamilishwa, iliyojaa erythrocytes, hutumiwa kwa uhamisho katika kesi ya kupoteza damu, shughuli. Uzito wa erithrositi mara nyingi hutumiwa kutibu upungufu wa damu na magonjwa mengine ya kimfumo ya damu.
Katika mazoezi ya kisasa ya matibabu, vifaa vingi vya kizazi kipya hutumiwa, ambayo hufanya iwezekanavyo kuharakisha ngoma inayozunguka kwa kasi fulani na kuisimamisha kwa wakati fulani. Hii inakuwezesha kutenganisha damu kwa usahihi zaidi katika seli nyekundu za damu, sahani, plasma, serum nakuganda. Majimaji mengine ya mwili huchunguzwa kwa njia sawa, haswa, vitu katika muundo wa mkojo hutenganishwa.
Centrifuges: aina kuu
Tumebaini utiaji sauti ni nini. Sasa hebu tujue ni vifaa gani vinavyotumiwa kutekeleza njia. Centrifuges ama imefungwa au wazi, na gari la mitambo au la mwongozo. Sehemu kuu ya kazi ya vifaa vya wazi vya mwongozo ni mhimili unaozunguka uliowekwa kwa wima. Katika sehemu yake ya juu, bar ni perpendicularly fasta, ambapo sleeves zinazohamishika za chuma ziko. Zina vyenye zilizopo maalum za mtihani, zilizopunguzwa chini. Pamba ya pamba imewekwa chini ya sleeves, ambayo inafanya uwezekano wa kuepuka uharibifu wa tube ya mtihani wa kioo katika kuwasiliana na chuma. Ifuatayo, kifaa kimewekwa kwa mwendo. Baada ya muda, kioevu kinatenganishwa na vitu vilivyosimamishwa. Baada ya hayo, centrifuge ya mwongozo imesimamishwa. Mvua mnene, thabiti hujilimbikizia chini ya mirija ya majaribio. Juu yake ni sehemu ya kimiminika ya dutu hii.
Sentifuji za mitambo ya aina iliyofungwa zina idadi kubwa ya mikono ya kuweka mirija ya majaribio. Vifaa vile ni rahisi zaidi kuliko vile vya mwongozo. Rotors zao zinaendeshwa na motors za umeme zenye nguvu na zina uwezo wa kuharakisha hadi 3000 rpm. Hii hurahisisha utenganishaji bora wa dutu kioevu kutoka kwa zile ngumu.
Sifa za utayarishaji wa mirija wakati wa kuweka katikati
Mirija inayotumikacentrifugation, lazima kujazwa na nyenzo mtihani wa molekuli kufanana. Kwa hiyo, mizani maalum ya usahihi wa juu hutumiwa kwa vipimo hapa. Wakati wa kusawazisha zilizopo nyingi kwenye centrifuge inahitajika, mbinu ifuatayo hutumiwa. Baada ya kupima jozi ya vyombo vya kioo na kufikia misa sawa, mmoja wao amesalia kama kiwango. Mirija inayofuata inasawazishwa na sampuli hii kabla ya kuwekwa kwenye kifaa. Mbinu hii huharakisha kazi kwa kiasi kikubwa ikiwa ni muhimu kuandaa mfululizo mzima wa mirija ya kupenyeza katikati.
Inafaa kukumbuka kuwa dutu ya majaribio nyingi huwa haiwekwi kwenye mirija ya majaribio. Vyombo vya kioo vinajazwa kwa njia ambayo umbali wa makali ni angalau 10 mm. Vinginevyo, dutu hii itamwagika kutoka kwenye mirija ya majaribio kwa kuathiriwa na nguvu ya katikati.
Supercentrifuges
Ili kutenganisha viambajengo vya kuahirishwa vyema sana, viingilio vya mwongozo vya kawaida au mitambo haitoshi. Katika kesi hii, athari ya kuvutia zaidi juu ya vitu kutoka kwa nguvu za centrifugal inahitajika. Supercentrifuges hutumika katika utekelezaji wa michakato kama hii.
Vifaa vya mpango uliowasilishwa vina vifaa vya kipofu katika mfumo wa bomba la kipenyo kidogo - si zaidi ya 240 mm. Urefu wa ngoma kama hiyo kwa kiasi kikubwa unazidi sehemu yake ya msalaba, ambayo inafanya uwezekano wa kuongeza kwa kiasi kikubwa idadi ya mapinduzi na kuunda nguvu yenye nguvu ya centrifugal.
Kwenye kipenyo kikubwa, dutu ya majaribio huingia kwenye ngoma, husogea kando ya mrija na kugonga viakisi maalum ambavyo hutupwa mbali.nyenzo kwenye kuta za kifaa. Pia kuna vyumba vilivyoundwa kwa uondoaji tofauti wa vinywaji vyepesi na vizito.
Manufaa ya Supercentrifuge ni pamoja na:
- kubana kabisa;
- kiwango cha juu zaidi cha utengano;
- ukubwa wa kuunganishwa;
- uwezekano wa kutenganisha dutu katika kiwango cha molekuli.
Tunafunga
Kwa hivyo tuligundua centrifugation ni nini. Kwa sasa, njia hupata matumizi yake wakati ni muhimu kutenganisha sediments ya ufumbuzi, kusafisha maji, na kutenganisha vipengele vya vitu vya biolojia na kemikali. Ultracentrifuges hutumiwa kutenganisha vitu kwenye ngazi ya Masi. Mbinu ya kuweka katikati inatumika kikamilifu katika tasnia ya kemikali, mafuta, nyuklia, chakula, na vile vile katika dawa.
