سانتریفیوژ

سانتریفیوژ آزمایشگاهی ، یکی از ابزارهای آزمایشگاه شیمی است که با استفاده از نیروی گریز از مرکز نمونه مایع را با سرعت بسیار زیادی به چرخش درمی آورد . بسته به اندازه و ظرفیت نمونه سانتریفیوژهای مختلفی وجود دارد . سرعت سانتریفیوژها با توجه به مقدار انرژی گریز از مرکز که به نمونه وارد می شود اندازه گیری می شود و معمولا با واحد دور در دقیقه (RPM) سنجیده می شود . سرعت رسوب ذرات در سانتریفیوژ بستگی به اندازه و شکل ذرات ، شتاب سانتریفیوژ ، کسر حجم مواد جامد ، اختلاف چگالی ذره با مایع و ویسکوزیته بستگی دارد . سانتریفیوژ ها معمولا دارای روتوری هستند که در آن ۲-۴-۶ و یا چاه های بسیار زیاد هستند که در آنها لوله های مخصوص سانتریفیوژ قرار می گیرد . زمانی که یک سوسپانسیون در یک دستگاه سانتریفیوژ قرار می گیرد مواد جامد در ته لوله آزمایش ته نشین می شوند و باعث ایجاد یک دیواره مخلوطی می شود . این دیواره باعث می شود تا مایع رویی یا همان سوپرناتانت به آسانی از سوسپانسیون جدا شود. در زمان سانتریفیوژ درب قفل می شود . درب بسته باعث حفاظت فرد در برابر برخورد با روتور می شود که با سرعت بسیار بالا در حال چرخش است . محفظه روتور و درب روتور طوری طراحی شده اند که در صورت شکستن لوله ها حتی در حداکثر سرعت ، هیچ خطری فرد کاربر را تهدید نمی کند . قبل از سانتریفیوژ ، باید لوله های موجود در روتور با استفاده از بلانک و یا سایر نمونه ها بالانس شود .

معرفی سانتریفیوژ

سانتریفیوژ (به لاتین: Centrifugus ) ( که centre به معنی مرکز و fugus به معنی فرار از) یا گریزانه دستگاهی است که در آن با استفاده از نیرویگریز از مرکز مواد را از یکدیگر جدا می‌کنند. در این دستگاه محفظه‌ای که مواد جداشدنی در آن قراردارد معمولاً به کمک یک موتور به سرعت حول یک محور می‌چرخد.

سانتریفوژ دستگاهی است که از آن برای چرخاندن مواد با سرعت بالا استفاده می‌شود. دانشمندان معمولاً دستگاه سانتریفوژ را برای جدا کردن ذرات جامد از یک مایع یا تقسیم مخلوط مایعات به اجزای مختلف آن به کار می‌گیرند. مخلوط را درون لوله‌ای قرار می‌دهند که طوری قرار داده شده‌است که با چرخش دستگاه، به سمت خارج از مرکز حرکت می‌کند و به حالت افقی قرار می‌گیرند. در این حالت، نیروی گریز از مرکز می‌خواهد که مخلوط را برخلاف مرکز سانتریفوژ براندو از این نقطه دور کند و ذرات یا مایع سنگین تر بیش تر به سمت بیرون (یا ته مخلوط) رانده می‌شوند. وقتی سانتریفوژ از حرکت بازمی‌ایستد، مواد به همین حالت غیر مخلوط می‌مانند. خون و سایر نمونه‌های بیولوژیکی را معمولاً به وسیله دستگاه سانتریفوژ جدا می‌کنند. سریع‌ترین سانتریفوژ با نام «فرامرکز گریز» با سرعت ۲۰۰۰۰۰ دور در دقیقه می‌چرخد. از دستگاه‌های گریز از مرکز بزرگ برای انجام آزمایش بر روی خلبانان نظامی و فضانوردان استفاده می‌شود تا میزان مقاومت آنان در شتاب‌های بالا معلوم شود.

اساس کار سانتریفوژ

هر گاه جسمی با سرعت معینی حول یک مرکز با محور دوران کند نیرویی در جسم متحرک و در جهت عمود بر مسیر دوران و به سمت خارج از مرکز ایجاد می‌گردد؛ که به نیروی فراگریز یا نیروی گریز از مرکزموسوم است که مقدار آن از رابطه F=MRW2 که در آن R شعاع دوران M جرم جسم و V سرعت خطی و (w) سرعت زاویه‌ای است بدست می‌آید. محور دوران ممکن است به سه حال قائم، افقی یا مایل باشد. سانتریفیوژهایی که در صنعت اورانیوم کار برد دارند قدرتی برابر ۳۰۰ دور در ثانیه را دارند!

انواع سانتریفیوژ

انواع دستگاه‌های مرکز گریز برای مصارف گوناگون ساخته شده‌است. نمونه‌های خانگی این دستگاه برای جداکردن آب از سبزی‌ها مثل کاهو و غیره بکار می‌رود. همچنین در ماشین‌های لباسشویی نیز برای خشک کردن لباس استفاده می‌شود. در نمونه‌های آزمایشگاهی برای جداکردن گلوبولهای خون ازپلاسما استفاده می‌شود. دستگاه‌های صنعتی با موتورهای قوی و در ابعاد بزرگ برای جدا کردن مواد بکار می‌رود. در کار غنی‌سازی اورانیوم نیز از دستگاه‌های مرکزگریز گازی استفاده می‌شود. در مقیاس آزمایشگاهی سانتریفیوژها برحسب به سانتریفوژهای با دور بالا، سانتریفوژهای با دور پایین، اولتراسانتریفوژ و میکروسانتریفوژها دسته‌بندی می‌شوند. سانتریفوژهای دوربالا خود نیز در دو نوع با ظرفیت بالا، و با ظرفیت پائین دسته‌بندی می‌شوند