emparan

Fizikal

2022

Kami menerangkan apa itu sentrifugasi sebagai kaedah mengasingkan campuran. Juga, jenis sentrifugasi dan beberapa contoh.

Sentrifugasi ialah kaedah mengasingkan campuran yang menggunakan daya emparan.

Apakah sentrifugasi?

Emparan ialah a mekanisme pemisahan campuran(khususnya, yang terdiri daripada padu Y cecair berbeza ketumpatan) melalui pendedahannya kepada daya berputar dengan keamatan tertentu.

Daya ini, dikenali sebagai daya emparan dalam Mekanik Newton, ialah daya rekaan yang muncul apabila badan menerangkan a pergerakan putaran. Namanya bermaksud "yang melarikan diri dari pusat", kerana ia bergerak menjauhi paksi putaran trajektori badan.

Daya sentrifugal menyebabkan objek bergerak menjauhi pusat semasa ia berputar. Contohnya: apabila seorang nelayan memutar mata kail sebelum melemparkannya ke dalam laut, atau daya yang mendorong kami ke tempat duduk di tarikan berputar di taman hiburan. Ia adalah sama yang menggunakan emparan, atau radas yang mampu menghasilkan daya emparan, untuk memisahkan campuran dalam makmal.

Emparan berfungsi dengan menolak komponen campuran yang paling tumpat ke arah titik paling jauh dari paksi putaran dan meninggalkan yang paling kurang tumpat pada titik terdekat. Adakah teknik ia digunakan setiap hari oleh ahli kimia, ahli biologi, dan saintis lain.

Contoh sentrifugasi

Sentrifugasi membolehkan komponen darah yang berbeza diasingkan.

Emparan digunakan dalam banyak kes kajian saintifik, terutamanya bahan asasbahan organik. Melalui proses khusus sentrifugasi bahan seperti darah atausel Pada manusia, plasma, pekat platelet, organel intrasel, dan juga DNA.

Contoh mudah lain ialah mesin basuh, yang menggunakan daya emparan untuk, selepas mencampurkan air, sabun dan pakaian, keringkan mereka, menghapuskan air melalui lubang dalam dram, terima kasih kepada daya emparan; atau mesinindustri produk tenusu yang mengekstrak daripada susu bahagian lemak yang mesti kita buang untuk mendapatkan susu skim dan untuk membuat whey, krim dan lain-lain produk.

Jenis-jenis sentrifugasi

Terdapat empat jenis sentrifugasi:

  • Sentrifugasi pembezaan. Ambil kesempatan daripada perbezaan kelajuan pemendapan yang berbezamolekul daripada campuran. Oleh itu, zarah yang mempunyai ketumpatan yang sama mendap bersama. Ia biasanya digunakan untuk memisahkan komponen campuran dan membentuk langkah persediaan untuk proses pemisahan molekul.
  • Emparan isopiknik. Menambah media ketumpatan yang berbeza kepada zarah yang berkongsi pekali pemendapan yang sama, supaya ia boleh dipisahkan oleh daya emparan.
  • Emparan zon. Ia mengasingkan zarah-zarah campuran berdasarkan perbezaannya dalam kadar pemendapan dan juga jisim, kerana campuran sebelum ini diletakkan di atas kecerunan ketumpatan prabentuk, bertindak sebagai "penapis" zarah terima kasih kepada daya emparan.
  • Ultrasentrifugasi. Pantau struktur menggunakan cahaya ultraviolet atau interferometer, semasa ia mengendap, menggunakan sistem rotor (tetap atau berayun). Ia sangat berguna untuk mengkaji struktur subselular.

Kaedah lain untuk mengasingkan campuran

Penapisan ialah kaedah yang membolehkan pepejal diasingkan daripada campuran.

Selain daripada sentrifugasi, campuran boleh diasingkan melalui proses fizikal atau kimia seperti:

  • Ditapis keluar. Mesh atau bahan pengekalan digunakan yang membolehkan laluan pelarut cecair (air, contohnya), tetapi mengekalkan pepejal yang lebih besar yang terdapat di dalamnya (ampas kopi, contohnya).
  • Mengayak. Ia adalah teknik yang serupa dengan penapisan, tetapi ia membenarkan pengasingan pepejal dengan saiz yang berbeza, menggunakan ayak yang lubangnya membenarkan laluan pepejal tertentu dan mengekalkan pepejal yang lebih besar.
  • Penyejatan selektif. Untuk mengasingkan campuran cecair, atau pepejal dan cecair, perbezaan dalam Takat didih (atau takat lebur, dalam kes pepejal), panaskan campuran sehingga cecair (atau salah satu daripadanya) menyejat dan meninggalkan pepejal (atau cecair dengan takat didih yang lebih rendah) di dalam bekas.
  • Dekantasi. Menggunakan bekas yang sesuai, campuran cecair, atau pepejal dan cecair, diasingkan, mula-mula membenarkan graviti menarik komponen paling tumpat ke bahagian bawah bekas. Yang paling padat akan berada di bahagian atas. Kemudian komponen yang paling padat akan diekstrak dengan membuka lubang di bahagian bawah.
!-- GDPR -->