تحقیق در مورد دستگاه سانتریفیوژ و انواع آن

آشنایی با دستگاه سانتریفیوژ و انواع آن

دستگاه سانتریفیوژ چیست؟

سانتریفیوژ ( Centrifugus) یا گریزانه دستگاهی است که در آن مواد را به وسیله نیروی گریز از مرکز از یکدیگر جدا می‌ کنند. از این دستگاه ها برای چرخاندن مواد با سرعت بالا استفاده می شود. در ادامه با این دستگاه بیشتر آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.

Centre به معنی مرکز و fugus- به معنی فرار از آن می باشد. در این دستگاه محفظه‌ای که مواد جداشدنی در آن قرار دارد معمولاً به کمک یک رکاب به سرعت حول یک محور می‌چرخد. سانتریفوژ دستگاهی است که از آن برای چرخاندن مواد با سرعت بالا استفاده می‌شود.

نحوه کار دستگاه سانتریفیوژ

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.

اساس کار سانتریفوژها

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 مرکز موسوم 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!

کاربرد سانتریفیوژ

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. این دستگاه برای جداسازی سوسپانسیون‌ها بکار میرود.

انواع دستگاه 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 گلبول های خون از پلاسما 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.

اجزای سانتریفیوژ

مهمترین اجزای شکل دهنده یک دستگاه سانتریفیوژ عبارتند از موارد زیر:

⇐ موتور الکتریکی دستگاه

⇐ روتور دستگاه

⇐ زمان سنج

⇐ شافت دستگاه

⇐ سر روتور

⇐ کلید روشن و خاموش کردن

⇐ کنترل گر سرعت دستگاه

⇐ تاچومتر که میزان دور را مشخص می کند.

نکات ایمنی دستگاه های سانتریفیوژ

برخی نکات ایمنی وجود دارد که زمان استفاده از یک دستگاه باید به آن توجه داشت. از جمله اینکه:

◊ هرگز نباید از یک سیستم به حالت در باز استفاده کرد.

◊ سرعت دستگاه را باید به تناسب کار مورد نیاز تنظیم کرد و نه بالاتر از حد لازم.

◊ اگر صداهای غیرعادی از دستگاه شنیده شد باید آن را خاموش کرد و توازن دستگاه و روتور آن را چک کرد.

◊ در دستگاه هایی که قفل اتوماتیک دارند قبل از استفاده باید از سالم بودن قفل آن اطمینان حاصل کرد.

◊ لازم است قبل از استفاده، از سالم بودن لوله های آزمایش اطمینان حاصل کرد.

◊ از سانتریفیوژ کردن لوله های بدون سرپوش باید خودداری کرد.

◊ اگر لوله ای در هنگام آزمایش شکست و یا اینکه مشکوک به شکستن بود، باید دستگاه را خاموش کرد و پس از ۳۰ دقیقه موارد لازم را انجام داد.

◊ اگر کالیبراسیون دستگاه قابل پذیرش نباشد نباید از آن استفاده شود و بهتر است برای بررسی به شرکت سازنده فرستاده شود.

پیشنهادی: آشنایی با دستگاه اعلام نشت گاز مونوکسید

منبع: ویکی پدیا – پدیده نوگن