Центрифугалоо деген эмне? Кандай ыкма колдонулат? "Центрифугалоо" термини центрифугалоо күчтөрүнүн жардамы менен заттын суюк же катуу бөлүкчөлөрүн түрдүү фракцияларга бөлүүнү билдирет. Заттарды мындай бөлүү атайын аппараттардын – центрифугалардын жардамы менен ишке ашырылат. Методдун принциби кандай?
Центрифугалоо принциби
Келгиле, аныктаманы кененирээк карап көрөлү. Центрифугалоо – бул атайын аппаратта өтө жогорку ылдамдыкта айлануу аркылуу заттарга таасир кылуу. Ар кандай центрифуганын негизги бөлүгү ротор болуп саналат, ал өзүнчө фракцияларга бөлүнүүчү материалы бар пробиркаларды орнотуу үчүн уячаларды камтыйт. Ротордун жогорку ылдамдыкта айланышы учурунда борбордон четтөөчү күч ишке кирет. Пробиркаларга салынган заттар тыгыздык деңгээлине жараша түрдүү заттарга бөлүнөт. Мисалы, жер астындагы суулардын үлгүлөрүн центрифугалоо суюктукту бөлүп, анын курамындагы катуу заттарды тундурот.
Авторыкма
Центрифуга деген эмне экени биринчи жолу окумуштуу А. Ф. Лебедев жүргүзгөн эксперименттерден кийин белгилүү болду. Бул ыкма топурак сууларынын курамын аныктоо үчүн изилдөөчү тарабынан иштелип чыккан. Буга чейин бул үчүн суюктук тундургуч, андан кийин катуу үлгүлөрдү бөлүп алуу колдонулган. Центрифугалоо методунун енугушу бул милдетти алда канча тезирээк чечууге мумкундук берди. Бул бөлүүнүн аркасында суюктуктан заттардын катуу бөлүгүн бир нече мүнөттүн ичинде кургак формада бөлүп алуу мүмкүн болду.
Центрифугалоо кадамдары
Дифференциалдык центрифугалоо изилдене турган заттардын тунушунан башталат. Материалды мындай иштетүү тундургучтарда ишке ашат. Чөккөндө заттын бөлүкчөлөрү тартылуу күчүнүн таасири астында бөлүнөт. Бул заттарды борбордон четтөөчү күчтөрдү колдонуу менен жакшыраак бөлүүгө даярдоого мүмкүндүк берет.
Андан ары пробиркалардагы заттар фильтрден өткөрүлөт. Бул этапта суюк бөлүкчөлөрдү катуу бөлүкчөлөрдөн бөлүүгө арналган тешиктүү барабандар колдонулат. Көрсөтүлгөн иш-аракеттердин жүрүшүндө бардык чөкмө центрифуганын дубалдарында калат.
Усулдун артыкчылыктары
Чыпкалоо же тунгуруу сыяктуу айрым заттарды бөлүүнүн башка ыкмаларына салыштырмалуу центрифугалоо минималдуу нымдуулуктагы чөктүрүүнү алууга мүмкүндүк берет. Бул бөлүү ыкмасын колдонуу майда дисперстүү суспензияларды бөлүп алууга мүмкүндүк берет. Натыйжа болуп саналат5-10 микрон өлчөмүндөгү бөлүкчөлөрдү алуу. Центрифугалоонун дагы бир маанилүү артыкчылыгы - бул кичинекей көлөмдөгү жана өлчөмдөгү жабдууларды колдонуу менен ишке ашыруу мүмкүнчүлүгү. Методдун бирден-бир кемчилиги - бул түзмөктөрдүн энергияны көп керектөө.
Биологияда центрифугалоо
Биологияда заттарды өзүнчө заттарга бөлүү микроскоп менен изилдөө үчүн препараттарды даярдоо зарыл болгондо колдонулат. Бул жерде центрифугалоо татаал приборлордо - цитороторлордо жургузулет. Мындай приборлор пробиркалар үчүн уячалардан тышкары үлгү кармагычтар, татаал конструкциядагы айнек слайддардын бардык түрлөрү менен жабдылган. Алынган материалдардын сапаты жана ошого жараша анализдин натыйжаларынан алынуучу пайдалуу маалыматтын көлөмү түздөн-түз биология боюнча изилдөөлөрдү жүргүзүүдө центрифуганын конструкциясына көз каранды.
Мунай иштетүү өнөр жайында центрифугалоо
Центрифугалоо ыкмасы мунай өндүрүүдө өтө зарыл. Дистилляция учурунда суу толугу менен бөлүнүп чыкпаган углеводород калдыктары бар. Центрифугалоо мунайдын курамынан ашыкча суюктукту алып салууга, анын сапатын жогорулатууга мүмкүндүк берет. Бул учурда мунай бензолдо эритип, андан кийин 60 oС чейин ысытылып, андан кийин борбордон четтөөчү күч колдонулат. Акырында, затта калган суунун көлөмүн өлчөп, керек болсо процедураны кайталаңыз.
Канды центрифугалоо
Бул ыкма медицинада кеңири колдонулатмаксаттар. Медицинада ал төмөнкү көйгөйлөрдү чечүүгө мүмкүндүк берет:
- Плазмаферез үчүн тазаланган кан үлгүлөрүн алуу. Бул максаттар үчүн кан клеткалары центрифугада анын плазмасынан бөлүнөт. Операция канды вирустардан, ашыкча антителолордон, патогендик бактериялардан, токсиндерден тазалоого мүмкүндүк берет.
- Донорго канды куюуга даярдоо. Дене суюктугун центрифугалоо жолу менен өзүнчө фракцияларга бөлгөндөн кийин, кан клеткалары донорго кайтарылат жана плазма куюу үчүн колдонулат же кийинчерээк колдонуу үчүн тоңдурулат.
- Тромбоцит массасын изоляциялоо. зат тромбоциттер менен байытылган кан плазмасынан алынат. Алынган масса медициналык мекемелердин хирургиялык жана гематологиялык бөлүмдөрүндө, тез жардам терапиясында, операциялык бөлмөлөрдө колдонулат. Тромбоцит массасын медицинада колдонуу жабырлануучуларда кандын уюшун жакшыртууга мүмкүндүк берет.
- Эритроцит массасынын синтези. Кан клеткаларын центрифугалоо анын фракцияларын атайын техника боюнча кылдаттык менен бөлүү жолу менен ишке ашат. Эритроциттерге бай даяр масса кан жоготууда, операцияларда куюу үчүн колдонулат. Эритроцит массасы көбүнчө аз кандуулукту жана башка системалык кан ооруларын дарылоо үчүн колдонулат.
Заманбап медициналык практикада айлануучу барабанды белгилүү бир ылдамдыкка чейин тездетүүгө жана аны белгилүү бир учурда токтотууга мүмкүндүк берүүчү жаңы муундагы көптөгөн приборлор колдонулат. Бул канды кызыл кан клеткаларына, тромбоциттерге, плазмага, сывороткага жана канга так бөлүүгө мүмкүндүк беретуюп калышы. Башка дене суюктуктары да ушундай жол менен текшерилет, атап айтканда, зааранын курамындагы заттар бөлүнөт.
Центрифугалар: негизги түрлөрү
Биз центрифугалоо эмне экенин түшүндүк. Эми бул ыкманы ишке ашыруу үчүн кандай аппараттар колдонуларын карап көрөлү. Центрифугалар жабык же ачык, механикалык же кол менен башкарылат. Кол менен ачык түзүлүштөрдүн негизги жумушчу бөлүгү вертикалдуу жайгашкан айлануучу огу болуп саналат. Анын үстүнкү бөлүгүндө перпендикулярдуу темир бекитилет, анда кыймылдуу металл жеңдер жайгашкан. Аларда атайын пробиркалар бар, түбү кууш. Жеңдердин түбүнө пахта төшөлгөн, бул металл менен тийген айнек пробиркага зыян келтирбөөгө мүмкүндүк берет. Андан кийин, аппарат кыймылга келтирилет. Бир нече убакыт өткөндөн кийин, суюктук токтоп калган катуу заттардан бөлүнөт. Андан кийин кол центрифугасы токтотулат. Пробиркалардын түбүндө тыгыз, катуу чөкмө топтолгон. Анын үстүндө заттын суюк бөлүгү.
Механикалык жабык типтеги центрифугаларда пробиркаларды жайгаштыруу үчүн көп сандагы жеңдер бар. Мындай аппараттар кол менен караганда ыңгайлуураак. Алардын роторлору кубаттуу электр кыймылдаткычтары менен башкарылат жана 3000 айн/мин ылдамдыкка чейин жетет. Бул суюк заттарды катуу заттардан жакшыраак бөлүүгө мүмкүндүк берет.
Центрифугада түтүктү даярдоонун өзгөчөлүктөрү
Колдонулган түтүктөрцентрифугалоо, бирдей массадагы сыноо материалы менен толтурулат. Ошондуктан бул жерде өлчөө үчүн жогорку тактыктагы атайын таразалар колдонулат. Центрифугадагы бир нече түтүктөрдү тең салмактоо талап кылынганда, төмөнкү ыкма колдонулат. Бир жуп айнек идиш таразага тартылып, бирдей массага жеткенден кийин алардын бири эталон катары калтырылат. Кийинки түтүктөр аппаратка жайгаштыруудан мурун бул үлгү менен теңдештирилет. Эгерде центрифугалоо үчүн түтүктөрдүн бүтүндөй сериясын даярдоо керек болсо, бул техника ишти бир кыйла тездетет.
Белгилей кетчү нерсе, пробиркаларга өтө көп сыноочу зат эч качан салынбайт. Айнек идиштер четине чейинки аралык 10 мм кем болгудай кылып толтурулат. Болбосо, зат борбордон четтөөчү күчтүн таасири астында пробиркадан агып кетет.
Суперцентрифугалар
Өтө майда суспензиялардын курамын бөлүү үчүн кадимки кол же механикалык центрифугалар жетишсиз. Бул учурда борбордон четтөөчү күчтөрдүн заттарга таасирдүү таасири талап кылынат. Мындай процесстерди ишке ашырууда суперцентрифугалар колдонулат.
Сунушталган пландын аппараттары диаметри 240 ммден ашпаган түтүк түрүндөгү сокур барабан менен жабдылган. Мындай барабандын узундугу анын кесилишинен бир топ ашып кетет, бул айлануулардын санын бир кыйла көбөйтүүгө жана кубаттуу борбордон четтөөчү күчтү түзүүгө мүмкүндүк берет.
Суперцентрифугада сыналуучу зат барабанга кирип, түтүк боюнча жылып, ыргытылган атайын рефлекторлорго тийет.аппараттын дубалдарына материал. Жеңил жана оор суюктуктарды өзүнчө алуу үчүн арналган камералар да бар.
Суперцентрифуганын артыкчылыктары төмөнкүлөрдү камтыйт:
- абсолюттук тыгыздык;
- эң жогорку бөлүү ылдамдыгы;
- компакт өлчөм;
- молекулярдык деңгээлде заттарды бөлүү мүмкүнчүлүгү.
Жабууда
Ошентип биз центрифугалоо деген эмне экенин билдик. Азыркы учурда бул ыкма эритмелердин чөкмөлөрүн бөлүп алуу, суюктуктарды тазалоо, биологиялык активдүү жана химиялык заттардын өзүнчө компоненттерин бөлүп алуу зарыл болгон учурда өзүнүн колдонулушун табат. Ультрацентрифугалар заттарды молекулалык деңгээлде бөлүү үчүн колдонулат. Центрифугалоо ыкмасы химиялык, мунай, ядролук, тамак-аш өнөр жайларында, ошондой эле медицинада активдүү колдонулат.
