در این مقاله، اشیم قصد دارد که به معرفی یکی دیگر از وسایل پر مصرف در آزمایشگاه ها و مخصوصا آزمایشگاه شیمی بپردازد. در این مقاله به انواع سانتریفیوژها و کاربردشان پرداخته شده است.

1- نحوه کار سانتریفیوژ به زبان ساده

سانتریفیوژ وسیله ای است که از نیروی گریز از مرکز جهت جداسازی اجزای مختلف یک سیال استفاده می کند. این امر با چرخاندن آن سیال در ظرفی مشخص و با سرعت بالا به دست می آید و اینگونه مایعات با چگالی های مختلف یا مایعات از جامدات موجود در مخلوط جدا می شوند. سانتریفیوژ این کار را با سوق دادن مواد و ذرات متراکم تر به سمت خارج در جهت شعاعی انجام می دهد. در همین حین، اجرامی که چگالی کمتری دارند جابجا شده و به مرکز منتقل می شوند. در نتیجه با این تفاسیر, در یک سانتریفیوژ آزمایشگاهی که از لوله ‌های مخصوص استفاده می‌کند، شتاب شعاعی باعث می ‌شود که ذرات متراکم‌ تر در پایین لوله ته نشین شوند و مواد با چگالی کمتر به سمت بالای ظرف سوق داده شوند.

2- تاریخچه سانتریفیوژ

بنجامین رابینز (1707-1751) که یک مهندس نظامی اهل انگلیس بود, یک دستگاه بازوی چرخشی را برای تعیین نیروی کشش اختراع کرد. در سال 1864، آنتونین پراندتل از این ایده استفاده کرد و طرح یک سانتریفیوژ لبنیات را برای جدا کردن خامه از شیر پیشنهاد داد. سپس این ایده توسط برادرش الکساندر پراندتل، عملی شد و در سال 1875 دستگاه استخراج چربی کره از لبنیات که توسط یک سانتریفیوژ بود، رونمایی شد.

خرید انواع روغن های صنعتی و آزمایشگاهی در فروشگاه اشیم

3- انواع سانتریفیوژ کدام اند؟

به طور کلی دو نوع سانتریفیوژ وجود دارد: سانتریفیوژهای فیلتراسیون و سانتریفیوژهای ته نشینی.  نوع حذف، بستگی به نوع سانتریفیوژ دارد، به عنوان مثال نوع حذف و سانتریفیوژ می تواند به صورت دستی یا غیردستی باشد. انواع متداول این سبک عبارتند از:

سانتریفیوژهای صفحه‌ای

(سانتریفیوژهای صفحه‌ ای، که در آن شتاب گریز از مرکز به مایع اجازه می ‌دهد تا از نوعی صفحه نمایش عبور کند، که جامدات نمی ‌توانند از آن عبور کنند)

سانتریفیوژهای فشاری

سانتریفیوژهای لایه بردار

سانتریفیوژهای تخلیه ای

سانتریفیوژهای آونگی

سانتریفیوژهای رسوبی

سانتریفیوژهای سرریز

 در این نوع سانتریفیوژها، سوسپانسیون تخلیه می شود و مایع به طور مداوم اضافه می شود. انواع متداول این مدل عبارتند از:

سانتریفیوژهای جداکننده ؛ انواع رایج این سانتریفیوژ عبارت است از:

سانتریفیوژهای کاسه جامد

سانتریفیوژهای صفحه مخروطی

سانتریفیوژهای لوله ای

4-سانتریفیوژ, از شیر و خامه گیری تا غنی سازی اورانیوم

علاوه بر سانتریفیوژ های آزمایشگاهی که معمولا در آزمایشگاه های شیمی و زیست شناسی از آنها استفاده می شود, سانتریفیوژ های دیگری نیز وجود دارند. سانتریفیوژهای مقیاس صنعتی معمولاً در تولید و فرآوری محصولات و جهت رسوب کردن جامدات معلق یا جداسازی مایعات غیرقابل امتزاج استفاده می شوند. به عنوان مثال می توان به جداکننده خامه موجود در لبنیات اشاره کرد که در صنعت مواد غذایی دارای اهمیت است. سانتریفیوژها و اولتراسانتریفیوژها (که با سرعت بسیار بالاتری در خلا کار می کنند) قادر به ایجاد شتاب های بسیار بالایی هستند که می توانند ذرات ریز را در مقیاس نانو و مولکول هایی با جرم های مختلف را از یکدیگر جدا کنند. علاوه بر اینها، سانتریفیوژهای بزرگ برای شبیه سازی محیط های با گرانش یا شتاب بالا (برای نمونه، آموزش با G بالا برای خلبانان آزمایشی) استفاده می شوند. از سانتریفیوژهای متوسط ​​در ماشین لباسشویی و در برخی از استخرها برای بیرون کشیدن آب از منسوجات استفاده می شود. در نوع بسیار پیشرفته نیز، سانتریفیوژهای گازی, جهت جداسازی ایزوتوپ ‌ها استفاده می شوند که از کاربرد در غنی ‌سازی سوخت هسته ‌ای برای ایزوتوپ‌ های شکافت‌پذیر استفاده می ‌شود.

خرید انواع حلال های آزمایشگاهی در فروشگاه مواد شیمیایی اشیم

5- سانتریفیوژها را بر چه اساسی طبقه بندی می کنند؟

انواع مختلفی از سانتریفیوژها وجود دارد که می توان آنها را بر اساس استفاده مورد نظر یا طراحی روتور طبقه بندی کرد.

1-5- انواع سانتریفیوژ بر اساس طراحی روتور

سانتریفیوژهای با زاویه ثابت که جهت نگهداری ظروف نمونه در یک زاویه ثابت نسبت به محور مرکزی طراحی شده اند.

سانتریفیوژهای دارای سر چرخان (یا سطل چرخشی) که بر خلاف سانتریفیوژهای با زاویه ثابت دارای یک لولا هستند که در آن ظروف نمونه به روتور مرکزی متصل می شوند. این آزادی در نگهداری لوله ها اجازه می دهد تا تمام نمونه ها در حین چرخاندن سانتریفیوژ به سمت بیرون حرکت کنند.

سانتریفیوژهای لوله ای پیوسته که دارای مخازن نمونه مجزا نیستند و برای کاربردهای با حجم بالا استفاده می شوند.

2-5- انواع سانتریفیوژ بر اساس کاربرد

سانتریفیوژهای آزمایشگاهی که در بالاتر نیز به آنها اشاره شد، ابزارهای همه کاره ای از چندین نوع با قابلیت‌های متمایز هستند. این سانتریفیوژها انواع مختلفی شامل سانتریفیوژهای بالینی، سانتریفیوژهای فوق سرعت و اولتراسانتریفیوژهای دارند.

اولتراسانتریفیوژهای جهت انجام تجزیه و تحلیل ته نشینی ماکرومولکول ها با استفاده از اصول خود طراحی شده اند.

سانتریفیوژهای هماتوکریت که برای اندازه گیری درصد حجمی گلبول های قرمز در خون استفاده می شوند.

سانتریفیوژهای گازی، از جمله سانتریفیوژهای نوع زیپ که جهت جداسازی ایزوتوپی در فاز گاز.

6- آزمایش خون و DNA, بدون سانتریفیوژ هرگز!

همانطور که در قسمت های قبلی گفته شد, طیف وسیعی از سانتریفیوژها در مقیاس آزمایشگاهی در شیمی، زیست شناسی، بیوشیمی و پزشکی بالینی برای جداسازی سوسپانسیون ها و مایعات غیر قابل امتزاج استفاده می شود. یکی کاربرد مهمی که سانتریفیوژها در آزمایشگاه ها دارند، جداسازی خون است. خون به سلول ها و پروتئین ها (RBC، WBC، پلاکت ها و غیره) و سرم جدا می شود. تهیه DNA یکی دیگر از کاربردهای رایج در آزمایشگاه های فارماکوژنتیک و تشخیص بالینی است. نمونه‌های DNA خالص می ‌شوند و DNA با افزودن بافرها و سپس سانتریفیوژ کردن آن برای مدت زمان مشخصی جهت جداسازی آماده می ‌شود. سپس ضایعات خون خارج شده و بافر دیگری اضافه می شود و دوباره در داخل سانتریفیوژ چرخانده می شود. پس از حذف ضایعات خون و افزودن بافر دیگری، پروتئین ها را می توان حذف و کل مخلوط را دوباره سانتریفیوژ کرد و DNA را به طور کامل جداسازی نمود. سانتریفیوژهای تخصصی در آزمایشگاه ‌های پزشکی و بیولوژیکی برای متمرکز کردن سلول ‌ها جهت بررسی میکروسکوپی استفاده می‌ شوند.

فروشگاه مواد شیمیایی اشیم امیدوار است که این مطالب, مورد پسند و رضایت شما قرار گرفته باشد. جهت مطالعه مطالب جدید, می توانید علاوه بر سایت فروشگاه اشیم, صفحه فروشگاه اشیم را در شبکه های مجازی نیز دنبال کنید. همچنین جهت خرید انواع مواد شیمیایی مختلف و گوناگون، می توانید با ثبت سفارش آنلاین در سایت فروشگاه، سفارش خود را نهایی سازید و یا از طریق راه های ارتباطی دیگر با تیم فروش اشیم در تماس باشید.