Центрифугирование: особенности процесса и применение в различных сферах

Многие люди, слыша слово центрифугирование, задаются вопросом, что это за метод и для чего используется специалистами в разных областях. Для разделения жидких или твердых частиц нужно применение центробежных сил, именно так устроено приспособление, о котором пойдет речь в статье. Чтобы разобраться во всех малейших нюансах, процесса нужно рассматривать важные этапы подробно. Не менее интересно будет узнать, для каких целей был разработан метод и как работает современное оборудование.

Принцип работы

С помощью специальных аппаратов достигается сверхскоростное вращение, вследствие чего происходит воздействие на вещества различных составов – это называют центрифугированием. Во время сепарации на фракции пробирки помещают в главную составляющую аппарата, она многим известна как ротор со специально разработанной конструкцией, включающей в себя гнезда для колб. Как только элемент разгонит содержимое до высокой скорости, в процесс вступает центробежная сила. В этот момент вещество из пробирки разделяется на разные субстанции, плотность каждой составляющей играет немаловажную роль. Если взять определенный наглядный пример, то во время проверок образцов грунтовой воды от основной жидкости отделяются твердые частицы, их можно увидеть в осадке после применения метода.

Кто создатель идеи

А. Ф. Лебедев стал первым специалистом, который представил миру центрифугирование, ученый разработал прием для проверок состава воды, находящейся в грунте. До этого момента говорить о тщательной работе было нельзя, ведь жидкость просто отстаивали для того, чтобы отделить твердые частицы. Со специальным оборудованием достигать поставленных задач получилось быстрее, ведь процесс оказался очень действенным. Для произведения проверок нужно несколько минут, сепарация привлекла внимание многих специалистов из разных отраслей.

Основные этапы

Исследуемое вещество отстаивается перед центрифугированием, для этого существуют аппараты, направленные на достижение именно этой цели, зачастую их называют отстойники. Под действием гравитации все частицы постепенно разделяются, что позволяет провести максимально качественную сепарацию с применением центробежных сил. Для отделения жидких и твердых составляющих нужна фильтрация, которая достигается с помощью перфорированных барабанов. По завершении всех этапов на стенках центрифуги можно обнаружить осадок, его исследуют, проводят всевозможные опыты, в зависимости от целей и задач.

Важные преимущества процесса

Беря во внимание существующие методы, которые направлены на похожие работы с жидкостями, центрифугирование предоставляет конечный материал с минимальным наличием влажности, что довольно облегчает исследование. У человечества появилась возможность разделять тонкодисперсные суспензии, а все благодаря методу сепарации. Частицы для дальнейших трудов получаются в 5-10 мкм, чтобы достигнуть результата, можно использовать аппараты с небольшими габаритами, объемы также будут разными. Из минусов стоит отметить высокую энергоемкость оборудования, приборы потребуют специально продуманного монтажа.

Применение метода в биологии

Для работы с микроскопом центрифуга незаменима, прежде чем начинать проводить исследования любую субстанцию жидкой формы пропускают через специальный аппарат. Существуют сложные устройства, их называют циторотором, в конструкцию входят помимо отделов для колб еще и стеклянные элементы различных сложных форм. Без современного оборудования биологам будет трудно достигать поставленных целей, находить полезную для людей информацию и проводить всевозможные проверки. Без максимально точных данных не получится провести хороший анализ, качество материалов после использования центробежных сил находится на высоком уровне, что облегчает работу специалистам.

Нефтеперерабатывающая промышленность

Добыча нефти также плотно связана с центрифугированием, во время дистилляции жидкость из некоторых ископаемых не полностью уходит, а для исследований это будет создавать некие сложности. Определиться с качеством добытого сырья можно только после применения действенного метода, включающего в себя оборудование под названием центрифуга. Процесс достаточно сложный, нефть растворяют в бензоле, после чего ее необходимо нагреть до 60 градусов и только тогда помещают в колбы и заполняют ими аппарат. Замеры воды в веществе могут потребовать повторных исследований, но зачастую результат добиться можно за короткое время.

Анализ крови

В медицине центрифугирование также часто применяется с лечебной целью, такие проверки помогают специалистам решить важные задачи, в которые входят:

1. Кровь отделяется от плазмы, это необходимо для дальнейших исследований и проведения флазмафереза.
2. Перед донорским переливанием.
3. Определение тромбоцитарной части.
4. Мероприятие, посвященное синтезу эритроцитарной массы, также потребует применения специального оборудования.

Современные технологии предполагают использование всевозможных приспособлений, центрифуга является незаменимой в некоторых ситуациях, ведь с ее помощью можно разогнать барабан до высоких скоростей и остановить его в самый подходящий момент. Кровь получится запросто разделить на все существующие составляющие, что поможет в дальнейших исследованиях и спасет жизнь человеку.

Сверхмощное оборудование

Существуют экземпляры, обладающие максимальными функциями, они способны предоставить центробежную силу на высоких оборотах. К достоинству таких аппаратов можно отнести герметичность, сепарация происходит интенсивная, размеры приспособления небольшие, работы можно производить на молекулярном уровне после применения метода и специального сверхмощного агрегата. В настоящее время метод достаточно востребован во многих отраслях, без него трудно добиться хороших результатов и точных проверок. Для многих людей использование центрифуги в химии, нефтяной и атомной промышленности будет новинкой, ведь зачастую такие манипуляции все связывают исключительно с медициной.