centrifugatie

Fysiek

2022

We leggen uit wat centrifugeren is als een methode om mengsels te scheiden. Ook soorten centrifugeren en enkele voorbeelden.

Centrifugatie is een methode voor het scheiden van mengsels waarbij gebruik wordt gemaakt van centrifugale kracht.

Wat is centrifugeren?

Centrifugeren is een mengsel scheidingsmechanisme:(in het bijzonder die bestaande uit stevig ja vloeistoffen anders dikte) door zijn blootstelling aan een roterende kracht van een bepaalde intensiteit.

Deze kracht, bekend als de middelpuntvliedende kracht in de Newtoniaanse mechanica, is een fictieve kracht die verschijnt wanneer een lichaam een ​​beschrijft beweging rotatie. De naam betekent "die vlucht uit het centrum", omdat het zich verwijdert van de rotatie-as van het traject van het lichaam.

Centrifugale kracht zorgt ervoor dat objecten van het midden weg bewegen terwijl ze roteren. Bijvoorbeeld: wanneer een visser de haak draait voordat hij hem in de zee, of de kracht die ons tegen de stoel duwt in de draaiende attracties van de pretparken. Het is hetzelfde dat een centrifuge gebruikt, of een apparaat dat centrifugale kracht kan genereren, om te scheiden mengsels in een laboratorium.

Centrifugatie werkt door de dichtste componenten van het mengsel naar het punt te duwen dat het verst van de rotatieas verwijderd is en de minst dichte op het dichtstbijzijnde punt achter te laten. Is techniek het wordt dagelijks gebruikt door chemici, biologen en andere wetenschappers.

Voorbeelden van centrifugeren

Door te centrifugeren kunnen de verschillende componenten van het bloed worden gescheiden.

Centrifugatie wordt gebruikt in talrijke gevallen van wetenschappelijk onderzoek, vooral van de basisstoffen van deorganisch materiaal. Door gespecialiseerde processen van centrifugatie van stoffen zoals bloed ofcellen Bij mensen, plasma, bloedplaatjesconcentraten, intracellulaire organellen en zelfs DNA.

Andere eenvoudige voorbeelden zijn de wasmachine, die centrifugaalkracht gebruikt om, na het mengen van de Water, zeep en kleding, droog ze en verwijder het water door de gaten in de trommel, dankzij de middelpuntvliedende kracht; of de machines van deindustrie zuivelproducten die uit de melk de porties vet halen die we moeten verwijderen om magere melk te verkrijgen en om wei, room en andere te maken producten.

Soorten centrifugeren

Er zijn vier soorten centrifugeren:

  • Differentiële centrifugatie. Profiteer van het verschil in sedimentatiesnelheid van de verschillendemoleculen van een mengsel. Dus deeltjes met vergelijkbare dichtheden bezinken samen. Het wordt meestal gebruikt om componenten van een mengsel te scheiden en vormt de voorbereidende stap voor molecuulscheidingsprocessen.
  • Isopycnische centrifugatie. Voegt media met verschillende dichtheid toe aan deeltjes die dezelfde sedimentatiecoëfficiënt delen, zodat ze door middelpuntvliedende kracht kunnen worden gescheiden.
  • Zonale centrifugatie. Het scheidt de deeltjes van een mengsel op basis van hun verschil in sedimentatiesnelheid en ook hun massa-, omdat het mengsel eerder op een voorgevormde dichtheidsgradiënt is geplaatst en werkt als een deeltjes "zeef" dankzij de middelpuntvliedende kracht.
  • Ultracentrifugatie. Controleer de structuren met behulp van ultraviolet licht of interferometers, terwijl ze bezinken, met behulp van rotorsystemen (vast of zwaaiend). Het is erg handig voor het bestuderen van subcellulaire structuren.

Andere methoden om mengsels te scheiden

Filteren is een methode waarmee vaste stoffen uit een mengsel kunnen worden gescheiden.

Afgezien van centrifugatie kunnen mengsels worden gescheiden door fysische of chemische processen zoals:

  • Uitgefilterd. Er wordt een gaas- of retentiemateriaal gebruikt dat het vloeibare oplosmiddel (bijvoorbeeld water) doorlaat, maar de grotere vaste stoffen die erin aanwezig zijn (bijvoorbeeld koffiedik) vasthoudt.
  • zeven. Het is een techniek die lijkt op filteren, maar het maakt het mogelijk om vaste stoffen van verschillende groottes te scheiden met behulp van een zeef waarvan de gaten bepaalde vaste stoffen doorlaten en de grotere vasthouden.
  • Verdamping selectief. Om mengsels van vloeistoffen of van vaste stoffen en vloeistoffen te scheiden, is het verschil in Kookpunt (of smeltpunt, in het geval van vaste stoffen), het mengsel verwarmen tot de vloeistof (of een daarvan) verdampt en de vaste stoffen (of de vloeistof met een lager kookpunt) in de container achterlaten.
  • decanteren. Met behulp van een geschikte container wordt een mengsel van vloeistoffen, of van vast en vloeibaar, gescheiden, waarbij eerst de zwaartekracht trekken de dichtste componenten naar de bodem van de container. De minst dichte zal bovenaan zijn. Vervolgens wordt het dichtste onderdeel eruit gehaald door een gat in de bodem te maken.
!-- GDPR -->