Для чего нужны центрифуги? Для чего нужна лабораторная центрифуга? На что смотреть при выборе.

Вот этот невзрачный серый цилиндр и является ключевым звеном российской атомной индустрии.

Выглядит, конечно, не слишком презентабельно, но стоит понять его назначение и взглянуть на технические характеристики, как начинаешь осознавать, почему секрет его создания и устройства государство охраняет как зеницу ока.

Да, забыл представить: перед вами газовая центрифуга для разделения изотопов урана ВТ-3Ф (n-го поколения). Принцип действия элементарный, как у молочного сепаратора, тяжелое, по воздействием центробежной силы, отделяется от легкого. Так в чем же значимость и уникальность? Для начала ответим на другой вопрос – а вообще, зачем разделять уран? Природный уран, который вот прямо в земле лежит, представляет из себя коктейль из двух изотопов: урана-238 и урана-235 (и 0,0054 % U-234). Уран-238, это просто тяжелый, серого цвета металл. Из него можно сделать артиллерийский снаряд, ну или… брелок для ключей.

А вот что можно сделать из урана-235? Ну во первых атомную бомбу, во вторых топливо для АЭС. И вот тут мы подходим к ключевому вопросу – как разделить эти два, практически идентичных атома, друг от друга? Нет, ну действительно, КАК?! Кстати: Радиус ядра атома урана -1.5 10-8 см. Для того, что бы атомы урана можно было загнать в технологическую цепочку, его (уран) нужно превратить в газообразное состояние. Кипятить смысла нет, достаточно соединить уран с фтором и получить гексафторид урана ГФУ.

Технология его получения не очень сложная и затратная, а потому ГФУ получают прямо там, где этот уран и добывают. UF6 является единственным легколетучим соединением урана (при нагревании до 53°С гексафторид (на фото) непосредственно переходит из твердого состояния в газообразное). Затем его закачивают в специальные емкости и отправляют на обогащение.

Немного истории В самом начале ядерной гонки, величайшими научными умами, как СССР, так и США, осваивалась идея диффузионного разделения – пропускать уран через сито. Маленький 235-й изотоп проскочит, а «толстый» 238-й застрянет. Причем изготовить сито с нано-отверстиями для советской промышленности в 1946-м году было не самой сложной задачей.

Из доклада Исаака Константиновича Кикоина на научно-технического совете при Совете Народных Комиссаров (приведен в сборнике рассекреченных материалах по атомному проекту СССР (Ред. Рябев)): В настоящее время мы научились делать сетки с отверстиями около 5/1 000 мм, т.е. в 50 раз большими длины свободного пробега молекул при атмосферном давлении. Следовательно, давление газа, при котором разделение изотопов на таких сетках будет происходить, должно быть меньше 1/50 атмосферного давления. Практически мы предполагаем работать при давлении около 0,01 атмосферы, т.е. в условиях хорошего вакуума. Расчет показывает, что для получения продукта, обогащенного до концентрации в 90 % легким изотопом (такая концентрация достаточна для получения взрывчатого вещества), нужно соединить в каскад около 2 000 таких ступеней.

В проектируемой и частично изготовленной нами машине рассчитывается получить 75-100 г урана-235 в сутки. Установка будет состоять приблизительно из 80-100 «колонн», в каждой из которых будет смонтировано 20-25 ступеней». Ниже приведен документ — доклад Берии Сталину о подготовке первого атоиного взрыва. Внизу дана небольшая справка о наработанных ядерных материалах к началу лета 1949-го года.

И вот теперь сами представьте – 2000 здоровенных установок, ради каких-то 100 грамм! Ну а куда деваться-то, бомбы ведь нужны. И стали строить заводы, и не просто завода, а целые города. И ладно только города, электричества эти диффузионные заводы требовали столько, что приходилось строить рядом отдельные электростанции. На фото: первый в мире завод газодиффузионного обогащения урана К-25 в Ок-Ридже (США). Строительство обошлось в $500 млн. Протяженность U-образного здания около полумили.

В СССР Первая очередь Д-1 комбината №813, была рассчитана на суммарный выпуск 140 граммов 92-93 %-ного урана-235 в сутки на 2-х идентичных по мощности каскадах из 3100 ступеней разделения. Под производство отводился недостроенный авиационный завод в поселке Верх-Нейвинск, что в 60 км от Свердловска. Позже он превратился в Свердловск-44, а 813-й завод (на фото) в Уральский электрохимический комбинат – крупнейшее в мире разделительное производство.

И хотя технология диффузионного разделения, пусть и с большими технологическими трудностями, было отлажена, идея освоения более экономичного центрифужного процесса не сходила с повестки дня. Ведь если удастся создать центрифугу, то энергопотребление сократится от 20 до 50 раз! Как устроена центрифуга? Устроена она более чем элементарно и похожа на старую стиральную машину, работающую в режиме «отжим/сушка». В герметичном кожухе находится вращающийся ротор. В этот ротор подается газ (UF6).

За счет центробежной силы, в сотни тысяч раз превышающей поле тяготения Земли, газ начинает разделяться на «тяжелую» и «легкую» фракции. Легкие и тяжелые молекулы начинают группироваться в разных зонах ротора, но не в центре и по периметру, а в верху и в низу. Это возникает из-за конвекционных потоков – крышка ротора имеет подогрев и возникает противоток газа. Вверху и в низу цилиндра установлены две небольших трубочки – заборника.

В нижнею трубку попадает обедненная смесь, в верхнюю – смесь с большей концентрацией атомов 235U. Эта смесь попадает в следующую центрифугу, и так далее, пока концентрация 235-го урана не достигнет нужного значения. Цепочка центрифуг называется каскад.

Технические особенности. Ну во первых скорость вращения — у современного поколения центрифуг она достигает 2000 об/сек (тут даже не знаю с чем сравнить…в 10 раз быстрее чем турбина в авиадвигателе)! И работает она без остановки ТРИ ДЕСЯТКА лет! Т.е. сейчас в каскадах вращаются центрифуги, включенные еще при Брежневе! СССР уже нет, а они все крутятся и крутятся. Не трудно подсчитать, что за свой рабочий цикл ротор совершает 2 000 000 000 000 (два триллиона) оборотов. И какой подшипник это выдержит?

Да никакой! Нет там подшипников. Сам ротор представляет из себя обыкновенный волчок, внизу у него прочная иголка, опирающаяся на корундовый подпятник, а верхний конец висит в вакууме, удерживаясь электромагнитным полем. Иголка тоже не простая, сделанная из обычной проволоки для рояльных струн, она закалена очень хитрым способом (каким – ГТ). Не трудно представить, что при такой бешеной скорости вращения, сама центрифуга должна быть не просто прочной, а сверхпрочной.

Вспоминает академик Иосиф Фридляндер: «Трижды вполне расстрелять могли. Однажды, когда мы уже получили Ленинскую премию, случилась крупная авария, у центрифуги отлетела крышка. Куски разлетелись, разрушили другие центрифуги. Поднялось радиоактивное облако. Пришлось всю линию останавливать — километр установок! В Средмаше центрифугами командовал генерал Зверев, до атомного проекта он работал в ведомстве Берии.

Генерал на совещании сказал: «Положение критическое. Под угрозой оборона страны. Если мы быстро не выправим положение, для вас повторится 37-й год». И сразу совещание закрыл. Придумали мы тогда совершенно новую технологию с полностью изотропной равномерной структурой крышек, но требовались очень сложные установки. С тех пор именно такие крышки и производятся. Никаких неприятностей больше не было. В России 3 обогатительных завода, центрифуг многие сотни тысяч.»

На фото: испытания первого поколения центрифуг

Корпуса роторов тоже поначалу были металлические, пока на смену им не пришел… углепластик. Легкий и особопрочный на разрыв, он является идеальным материалом для вращающегося цилиндра.

Вспоминает Генеральный директор УЭХК (2009-2012) Александр Куркин: «Доходило до смешного. Когда испытывали и проверяли новое, более «оборотистое» поколение центрифуг, один из сотрудников не стал дожидаться полной остановки ротора, отключил ее из каскада и решил перенести на руках на стенд. На вместо движения вперед, как не упирался, он с этим цилиндром в обнимку, стал двигаться назад. Так мы воочию убедились, что земля вращается, а гироскоп, это великая сила.»

Кто изобрел?

О, это загадка, погружённая в тайну и укутанная неизвестностью. Тут вам и немецкие плененные физики, ЦРУ, офицеры СМЕРШа и даже сбитый летчик-шпион Пауэрс. А вообще принцип газовой центрифуги описан еще в конце 19-го века. Ещё на заре Атомного проекта инженер Особого конструкторского бюро Кировского завода Виктор Сергеев предлагал центрифужный метод разделения, но сначала его идею коллеги не одобряли. Параллельно над созданием разделительной центрифуги в специальном НИИ­-5 в Сухуми бились учёные из побеждённой Германии: доктор Макс Штеенбек, который при Гитлере работал ведущим инженером Siemens, и бывший механик «Люфтваффе», выпускник Венского университета Гернот Циппе. Всего в группу входило около 300 «вывезенных» физиков.

Вспоминает генеральный директор ЗАО «Центротех-СПб» ГК «Росатом» Алексей Калитеевский: «Наши специалисты пришли к выводу, что немецкая центрифуга абсолютно непригодна для промышленного производства. В аппарате Штеенбека не было системы передачи частично обогащённого продукта в следующую ступень. Предлагалось охлаждать концы крышки и замораживать газ, а потом его разморозить, собрать и пустить в следующую центрифугу. То есть, схема неработоспособная. Однако в проекте было несколько очень интересных и необычных технических решений. Эти «интересные и необычные решения» были соединены с результатами, полученными советскими учёными, в частности с предложениями Виктора Сергеева. Условно говоря, наша компактная центрифуга - на треть плод немецкой мысли, а на две трети - советской». Кстати, когда Сергеев приезжал в Абхазию и высказывал тем же Штеенбеку и Циппе свои мысли по поводу отбора урана, Штеенбек и Циппе отмахнулись от них, как от нереализуемых. Итак что же придумал Сергеев.

А предложение Сергеева заключалось в создании отборников газа в виде трубок Пито. Но доктор Штеенбек, съевший зубы, как он считал, на этой теме, проявил категоричность: «Они станут тормозить поток, вызывать турбулентность, и никакого разделения не будет!»

Спустя годы, работая над мемуарами, он об этом пожалеет: «Идея, достойная того, чтобы исходить от нас! Но мне она в голову не приходила…». Позже, оказавшись за пределами СССР Штеенбек центрифугами больше не занимался. А вот Геронт Циппе перед отъездом в Германию имел возможность ознакомиться с опытным образцом центрифуги Сергеева и гениально простым принципом ее работы. Оказавшись на Западе, «хитрый Циппе», как его нередко называли, запатентовал конструкцию центрифуги под своим именем (патент №1071597 от 1957 года, заявлен в 13 странах). В 1957 году, переехав в США, Циппе построил там работающую установку, воспроизведя по памяти опытный образец Сергеева. И назвал ее, отдадим должное, «Русской центрифугой» (на фото).

Кстати, русская инженерная мысль проявила себя и в многих других случаях. В качестве примера можно привести элементарный аварийный запорный клапан. Там нет датчиков, детектеров и электронных схем. Там есть только самоварный краник, который своим лепестком касается станины каскада. Если что не так, и центрифуга меняет свое положение в пространстве, он просто поворачивается и закрывает входную магистраль. Это как в анекдоте про американскую ручку и русский карандаш в космосе.

Наши дни На этой неделе автор этих строк присутствовал на знаменательном событии – закрытии российского офиса наблюдателей министерства энергетики США по контракту ВОУ-НОУ. Эта сделка (высокообогащенный уран – низкообогащенный уран) была, да и остается крупнейшим соглашением в области ядерной энергетики между Россией и Америкой. По условиям контракта российские атомщики переработали 500 тонн нашего оружейного (90%) урана в топливный (4%) ГФУ для американских АЭС. Доходы за 1993-2009 годы составили 8,8 млрд. долларов США. Это стало логическим исходом технологического прорыва наших ядерщиков в области разделения изотопов, сделанного в послевоенные годы. На фото: каскады газовых центрифуг в одном из цехов УЭХК. Здесь их около 100 000 шт.

Благодаря центрифугам мы получили тысячи тонн относительно дешевого, как военного, так и коммерческого продукта. Атомная отрасль, одна из немногих оставшихся (военная авиация, космос), где Россия удерживает непререкаемое первенство. Одних только зарубежных заказов на десять лет вперед (с 2013 года по 2022 год), портфель «Росатома» без учета контракта ВОУ-НОУ составляет 69,3 миллиарда долларов. В 2011 году он перевалил за 50 миллиардов… На фото склад контейнеров с ГФУ на УЭХК.

Все научно-исследовательские медицинские центры и хорошие больницы оснащены лабораториями. Здесь персонал исследует анализы больных, придумывает что-то новое в области фармакологии и изучает те или иные болезни. Без лабораторных исследований было бы невозможно изучать новые недуги и бороться с ними.

В каждой лаборатории установлено различное оборудование. И лабораторная центрифуга - это девайс, без которого обойтись невозможно.

Что такое лабораторная медицинская центрифуга?

Любая лаборатория может работать полноценно только тогда, когда в ней есть оптимальный набор инструментов и приборов, которые готовы к регулярному использованию. Лабораторная центрифуга - это устройство, которое эксплуатируется в медицинской и научной практике ежедневно. Главная задача данного прибора заключается в разделении веществ по плотности и консистенции при помощи центробежной силы. Так, вещества, обладающие максимальным удельным весом, помещаются в периферию, а фракции, обладающие минимальным удельным весом, становятся ближе к оси вращения.

В научной и медицинской практике разделять разнообразные жидкости на фракции при помощи лабораторных медицинских центрифуг приходится довольно часто. Жидкость помещают в специальный контейнер, и после включения устройства центрифуга начинает вращаться вокруг своей оси очень быстро. В итоге образуются однородные элементы - составляющие исходной жидкости.

Что такое центрифугирование?

Центрифугирование - это процесс работы центрифуги. Он основан на законе физики о центробежной силе и позволяет максимально быстро разложить жидкости на составляющие, что невозможно, например, при отстаивании, фильтрации или отжиме. Чем больше скорость вращения ротора и чем выше интенсивность его оборотов, тем эффективнее работает устройство.

Лабораторные центрифуги с охлаждением или без него классифицируются:

• На малоскоростные устройства, в которых частота работы ротора составляет 25 000 оборотов в минуту.
• Скоростные агрегаты, обладающие скоростью вращения 40 000 оборотов в минуту.
• Сверхскоростные центрифуги, в которых скорость вращения ротора свыше 40 000 оборотов в минуту.

Какие вещества можно разделить на частицы при помощи центрифуги?

Данное устройство предназначено для разделения таких биологических жидкостей, как кровь, моча, лимфа, материнское молоко. Эти вещества неоднородны, и при изучении анализов больного человека не избежать их легкого разделения при помощи лабораторной центрифуги.

Наиболее часто исследуют, конечно же, кровь человека. При помощи специальных центрифуг можно приготовить препараты крови, получить сыворотку крови, пригодную для переливания, и многое другое.

Кроме того, данный агрегат предназначен не только для разделения жидких веществ на составляющие, а и для отделения твердых фракций от жидкостей. Жидкости, в состав которых входят частицы разной степени тяжести, легко распределяются на составляющие при помощи центрифуги лабораторной. Это могут быть не только кровь или лимфа, но и различные суспензии.

Конструктивные особенности оборудования

Вышеописанное оборудование представляет собой барабан, оснащенный отверстиями разного диаметра. Именно в них под различным углом устанавливаются пробирки с исследуемыми материалами. Довольно мощный мотор центрифуги и герметичная крышка позволяют обеспечить качественную и полноценную работу устройства.

Основное отличие центрифуг заключается в конструктивном исполнении. Оно может быть разным и зависит от того, в каких целях будет использовано данное оборудование в дальнейшем.

Основные элементы устройства

Современные центрифуги, применяемые в лабораторной и медицинской практике, оснащены многими полезными функциями, например, такими как таймер, сменные насадки, регулятор скорости вращения устройства и другие. Но основные элементы неизменны, и это:

• Корпус устройства и герметичная крышка.
• Специальная рабочая камера, в которую помещаются пробирки.
• Ротор.
• Двигатель.
• Пульт управления.
• Блок питания.

Более дорогие модели могут быть оснащены дисплеем, датчиками, детекторным устройством, системой охлаждения, автоматической блокировкой крышки и т. д.

Традиционно при изготовлении корпуса и герметичной крышки производители используют нержавеющую сталь, полипропилен, алюминий, различные металлические сплавы. Это обеспечивает долговечность оборудования. Многие материалы, используемые при производстве данного оборудования, не поддаются воздействию агрессивной среды.

Классификация агрегатов

Центрифуги лабораторные и медицинские имеют свою классификацию. Поэтому необходимо с ней ознакомиться перед тем, как покупать данное устройство.

По типу агрегата их делят на общелабораторные, гематокридные и устройства, оснащенные системой охлаждения. Первый тип центрифуги является наиболее востребованным и распространенным. Второй предназначен для того, чтобы проводить исследования крови. Третьи позволяют охлаждать исследуемое вещество в процессе анализа.

Также устройства классифицируются по типу и объему рабочей посуды. Это могут быть: микроцентрифуги (настольные), агрегаты малого объема, центрифуги большого объема, напольные варианты, универсальные центрифуги.

Не стоит забывать и о функциях лабораторной центрифуги. Существуют аппараты, обладающие малой скоростью вращения, высокоскоростные агрегаты, центрифуги, в которых предусмотрено несколько функций, а также ультрацентрифуги.

Как выбрать центрифугу?

Выбирая центрифугу для лабораторных и медицинских исследований, следует учитывать несколько факторов.

В первую очередь необходимо определиться, какие типы анализов будут проводиться при помощи данного оборудования. В области биохимии, гематологии, иммунохимии, цитологии применяются разные устройства с разными техническими характеристиками и рабочими режимами.

Далее нужно определить объемы будущих исследований и то, какие виды исходных материалов планируется использовать. Нелишним будет учесть и требования безопасности. Если планируется исследовать небольшие объемы веществ, то микроцентрифуги для этих целей будет достаточно.

Для небольшой или передвижной лаборатории нет необходимости приобретать громоздкое оборудование, ведь в таком случае объем исследований будет маленьким. Как правило, большие центрифуги оснащены массой дополнительных функций, которые, скорее всего, не будут задействованы. Незачем переплачивать лишнее. Компактная настольная лабораторная центрифуга будет идеальным решением в данной ситуации.

Так как ее размеры небольшие, она не будет мешать при проведении других исследовательских мероприятий. Для нее очень просто и легко обеспечить питание (подключается к обычной розетке).

На какие технические параметры обращать внимание при выборе аппарата?

Если вы решили приобрести центрифугу для проведения качественных лабораторных и научных исследований, то в первую очередь обращайте внимание не скорость вращения ротора. Обычно скорость вращения ротора в большинстве устройств лабораторного типа, например в лабораторной центрифуге ЦЛМН Р-10-02 и других, не превышает значения 3000 оборотов в минуту (если речь идет о настольных моделях). Практика показала, что наиболее востребованы сегодня центрифуги со скоростью в 4000 оборотов, так как для лабораторных условий такого значения достаточно.

Тип ротора может быть горизонтальным или угловым.

Узнайте, сколько пробирок помещается за одну закладку в агрегат. Уточните допустимый объем пробирок.

Обратив внимание на вышеперечисленные технические характеристики, вы сможете выбрать оптимальное устройство по хорошей цене. Цена агрегатов обычно варьируется от 18 до 270 тысяч рублей.

Где еще используют подобные агрегаты?

Производители лабораторных центрифуг постарались сделать их многофункциональными и с каждым годом выпускают все более усовершенствованные модели. Данный агрегат является незаменимым помощником в медицинской, химической, экспериментальной и даже промышленной лаборатории. Он позволяет максимально точно исследовать разнообразные составы веществ.

В нефтяной промышленности подобные аппараты используют при изучении углеводорода, а также при контроле качества дорожного покрытия. Также центрифуги применяются для обогащения руды и при производстве стиральных машин.

В сельскохозяйственной сфере центрифуги применяются для эффективной очистки зерна, выделения меда из пчелиных сот, отделения жира от молока.

Без центрифуги просто невозможно обойтись при делении изотопов в физике.

Центрифуга для отжима белья – это хорошо знакомое российским домохозяйкам устройство, которое раньше нередко шло в дополнение к полуавтоматическим стиральным машинам. Во всяком случае, к тем моделям машинок, у которых не было отжимных устройств. С появлением стиральных машин автомат, о центрифугах как-то забыли, ведь любая такая машинка вполне способна осуществить качественный отжим белья.

Тем не менее, существует довольно большая группа людей, которые, по той или иной причине, недовольны отжимом, производимым стиральной машиной автомат. Они то и являются основными поклонниками центрифуг. Добавьте к ним владельцев полуавтоматических стиральных машин, и вы получите потенциальную аудиторию, которая заинтересуется данной публикацией.

На что обращать внимание при выборе?

Выбирая бытовые центрифуги для отжима белья, люди берут за основу 2 основных критерия: цену и качество. Просят у продавцов устройство подешевле, и чтобы не ломалось. На наш взгляд, это абсурдный и однобокий подход, который ни в коем случае не позволит сделать правильный выбор.

Во-первых, по настоящему качественная техника не может стоить слишком дешево, а во-вторых, качественная сборка отнюдь не решающий фактор, который позволит по достоинству оценить данное отжимное устройство. Итак, на что в действительности нужно обращать внимание, выбирая хорошую центрифугу.

1. Вместимость. Чем больше загрузка у центрифуги, тем она ценнее, поскольку это означает, что в ней можно отжимать габаритные вещи, будь то шторы или даже верхнюю одежду. Чем вместительнее центрифуга, тем больше она сможет отжать белья за один заход и тем меньше придется тратить времени на уход за бельем.
2. Скорость вращения. Средняя скорость вращения барабана современной центрифуги около 2000 оборотов и более. Чем выше скорость, тем лучше отжим.

Важно! Высокая скорость отжима способна причинить вред вещам.

Особую ценность имеют центрифуги с демонтируемым носиком, поскольку этот элемент конструкции, часто мешает при размещении устройства для временного хранения в кладовой.

Рейтинг подобных устройств

Составляя рейтинг бытовых центрифуг, мы искренне надеялись, что ведущие места в нем достанутся отечественным брендам. Кто не помнит старые советские центрифуги, которые можно было встретить в каждом втором доме, а теперь они благополучно валяются по гаражам, ожидая отъезда на свалку. Однако, изучив рынок и отзывы потребителей, мы пришли к выводу, что наши ожидания будут обмануты. В результате мы выбрали пять лучших образцов центрифуг, и распределили их по позициям, исходя из целого ряда показателей. Вот что у нас получилось.

Конечно, можно было бы несколько расширить рейтинг, добавив в него пару тройку дополнительных моделей. Но смысла в этом нет никакого, поскольку остальные центрифуги по своей сути являются полными аналогами вышеприведенных.

Как пользоваться?

Любая из бытовых центрифуг устроена очень и очень просто. Круглый или квадратный корпус скрывает расположенный вертикально барабан, в который закладывается белье. Барабан крутиться с большой скоростью, создавая центробежную силу, под воздействием которой капельки воды, находящиеся в волокнах белья, вылетают и стекают вниз по стенкам барабана. Вода не накапливается внутри центрифуги, а вытекает сразу, по специальному желобку, в заранее установленную рядом с корпусом устройства емкость.

Пользоваться центрифугой нужно следующим образом. Открываем верхнюю крышку устройства и убираем защитную заглушку. Плотно набиваем барабан бельем.

Если в центрифугу положить мало белья, то центробежная сила начнет болтать устройство из стороны в сторону, рискуя его опрокинуть.

Далее ставим защитную заглушку, закрываем люк, подставляем под «носик» емкость, куда будет стекать вода и включаем устройство в сеть. После этого, с помощью механического таймера, устанавливаем время отжима и центрифуга запускается. На некоторых моделях, отдельно установлен тумблер запуска, в этом случае его нужно повернуть. После завершения отжима, отключаем устройство, достаем белье и развешиваем его для просушки.

В процессе работы даже хорошая центрифуга сильно вибрирует. Чтобы эту вибрацию погасить, хотя бы частично, можно применить . Для наших целей эти приспособления подойдут идеально.

В заключение отметим, хоть центрифуги в настоящее время не пользуются таким спросом как 30 лет назад, интерес к ним полностью не угас. Причин тому много, но, как говорится, если есть спрос, будет и предложение. Надеемся, вы ответили для себя на вопрос какая центрифуга лучше. Удачной покупки!

Для плодотворной работы современной лаборатории необходимо иметь лабораторную центрифугу. Такой медицинский инструмент отделяет различные по консистенции и плотности вещества, благодаря ей, субстанции с максимальным удельным весом размещаются на периферии, а с минимальным удельным весом - двигаются ближе к оси вращения.

Очень часто при лабораторных исследованиях необходимо разделить смесь или жидкость на однородные частицы, которые, как правило, имеют различную плотность. Вокруг центральной оси с огромной скоростью начинает вращаться контейнер с жидкостью в лабораторной центрифуге. Составляющие ее частицы, отличающиеся по плотности, отделяются друг от друга, так как поддаются действию разной центробежной силы.

В научных лабораториях применяют, как специализированные центрифуги, которые выполняют узкие задачи, так и универсальные.

Эти лабораторные аппараты можно разделить на несколько типов:

• настольная;
• клиническая;
• угловая малогабаритная;
• переносная;
• стационарная;
• рефрижераторная;
• вакуумная с рефрижератором;
• суперцентрифуга;
• гематокритная;
• препаративная.

Самые ответственные этапы в клинических исследованиях - это центрифугирование крови для получения плазмы, сыворотки и форменных элементов крови. Работа на этих приборах, кажется простой, но на самом деле допускаются множество ошибок на практике, когда результаты анализов бывают неточными, теряется образец крови.

Если неправильно выбраны параметры этого процесса, то результаты будут следующие:

• усиление гемолиза;
• неэффективное разделение компонентов крови;
• раскалывание стеклотары;
• открытие крышек пробирок;
• деформация пластмассовых пробирок.

Если не соблюдается температурный режим, то снижается концентрация или активность термочувствительных аналитов, а если используются пробирки с гелем, то произойдет неудачное разделение компонентов крови.

На выбор лабораторной центрифуги должны оказывать влияние следующие факторы:

• виды производимых анализов (биохимия, иммунохимия, гематология, генодиагностика, цитология и т. д.);
• объем исследований в КДЛ;
• тип системы для забора крови;
• виды образцов (плазма, сыворотка, форменные элементы крови);
• требования к безопасности.

Когда речь идет о маленьком передвижном исследовательском центре или лаборатории, где установить стационарную модель невозможно, то спасительным решением является приобретение настольной лабораторной центрифуги. Такая модель очень компактна, а возможностей для полного исследования множество. Питание их, в основном, осуществляется от электросети.

Это делается путем очень быстрого вращения закрытых емкостей со смесью вокруг фиксированной центральной точки.

Центробежная сила, создаваемая этим движением, прижимает более плотный материал в суспензии к стенкам контейнера, эффективно отделяя его от раствора. Эти устройства используются для отделения твердых веществ от жидких суспензионных сред; например, они являются важным медицинским инструментом для отделения плазмы от образцов крови.

Теги статьи :

• центрифуга;
• машина центрифуга;
• центрифуга медицинская;
• ротор центрифуги;
• фильтр центрифуга;
• центрифуга для плазмолифтинга;
• центрифуга лабораторная медицинская;
• обороты центрифуги;

Как работают центрифуги?

Большинство центрифуг используют эту силу аналогичным образом и состоят из корпуса с крышкой и ведомого центрального ротора. Ротор имеет ряд отверстий по окружности, в которые помещают контейнеры, обычно пробирки с раствором. Когда крышка машины закрыта и центрифуга включена, ротор вращается с высокой скоростью. Как и в случае эксперимента с ковшом, центробежная сила приводит к тому, что любое вещество в растворе, более плотное, чем жидкость, прижимается к внешним стенкам трубок, отделяя его от жидкости в процессе.

Как только центрифуга завершила свой цикл, она постепенно замедляется и останавливается, чтобы предотвратить турбулентность, которая может привести к повторному смешиванию раствора. Этот период замедления также позволяет всему отделенному материалу падать к нижней части пробирки. Как только ротор остановился, трубка может быть удалена и образцы обработаны.

В некоторых случаях центрифуга может иметь экран на одном конце, позволяющий жидкостям проходить, в то время как твердые частицы остаются в ловушке внутри трубки. Другие могут держать трубы под фиксированным углом или позволить им отклоняться во время вращения. Положение трубки и скорость вращения центрифуги могут варьироваться в зависимости от типа раствора, который отделяется.

Разделение по плотности

Другое использование

Газовые центрифуги, используемые в процессе обогащения урана, оснащены специально разработанными контейнерами, которые включают в себя стратегически расположенный внутренний ковш. При вращении этот совок собирает желаемый изотоп урана-235, в то время как более тяжелый изотоп 238 собирается на стенках контейнера. Это, однако, гораздо более длительный процесс, чем разделение жидкой суспензии, часто требующий нескольких тысяч циклов.

Большие центрифуги также используются для воздействия на людей экстремальных сил в контролируемой среде. Внешняя сила, создаваемая такой большой машиной, может быть использована для имитации огромных гравитационных сил (G-сил), которые астронавт или летчик-истребитель могут испытывать, путешествуя на очень высоких скоростях. Геотехническое моделирование является еще одной областью, где центрифуги используются для моделирования гравитационных напряжений в прототипах.

Как купить Центрифугу Лабораторную?

Обзор различных типов центрифцуг поможет разобраться в этом вопросе.

Принцип работы центрифуги лабораторной

Области использования центрифуг в лаборатории

Центрифуга для лаборатории

Центрифуга лабораторная - это устройство, используемое в науке для разделения суспензий по плотности. Более плотные частицы выделяются и мигрируют на дно пробирки, в то время как более легкие частицы движутся кверху. Машина округлой формы и имеет отверстия, в которые могут быть вставлены пробирки. Перед включением крышка покрывает верхнюю часть машины, после чего она может вращаться с помощью своего двигателя на очень высокой скорости.

Если кто-то хочет разделить на ее компоненты - красные кровяные , лейкоциты, тромбоциты и плазму, они используют центрифугу. Плазма будет плавать сверху, потому что она имеет самую низкую плотность. В дальнейшем, плазму можно использовать для отделения органелл от клеток и для выделения нуклеиновых кислот. Вот некоторые примеры того, как можно использовать центрифугу.

Большинство центрифуг, используемых сегодня, предназначены для медицинского и лабораторного использования. Как уже говорилось, эти устройства разделяют материалы, взвешенные в жидких смесях. В медицинской области обычно используется отделение плазмы от эритроцитов. Плазма значительно светлее, чем эритроциты, и в результате центростремительного ускорения эритроциты оседают на дно пробирки, и плазма поднимается кверху. Наиболее распространенными центрифугами в области медицины являются ультрацентрифуги и центрифуги для гематокрита.

Ультрацентрифуги используются в области молекулярной биологии, биохимии и полимеров и созданы для вращения ротора на чрезвычайно высоких скоростях. Центрифуги гематокрита - это специализированные центрифуги, которые позволяют исследователю измерять количество эритроцитов в цельной крови.

Центрифуги для косметического кабинета

Центрифуги для горнодобывающей промышленности

Центрифуги в аэрокосмической промышленности

Некоторые из крупнейших центрифуг используются в аэрокосмической промышленности. Большинство людей знают это как «ускорители G-Force», которые проверяют космонавта и пилота на выносливость для высоких сил g, для сверхзвукового полета и выхода в космос, а затем, для восстановления при земной атмосфере. Тем не менее, аэрокосмическая промышленность использует эти большие центрифуги и для других целей, включая испытания на выносливость материалов и оборудования в тех же условиях.

Центрифуги в ядерной промышленности

В ядерной обогатительной промышленности используются газовые центрифуги. Эти центрифуги работают по тому же принципу, но отделяют изотопы от газа-хозяина. Наиболее частое использование для газовых центрифуг заключается в обогащении урана для производства энергии и, в гораздо меньшем объеме, обогащение оружейного направления.

Центрифуги для промышленного использования

Экранные центрифуги являются одними из наиболее распространенных промышленных центрифуг. Эти центрифуги содержат сетчатый экран из металла или пластика с отверстиями в нем на самой внешней кромке. Когда ротор вращается, отверстия допускают только частицы заданного размера, захватывая большие частицы на экране. Некоторые экранные центрифуги содержат несколько экранов, тем самым разделяя частицы на разные уровни толщины.

Центрифуги для бытовой техники

Сравнение центрифуг

Не все центрифуги одинакового типа и равны. Необходимо учитывать два основных фактора: скорость вращения и дизайн ротора.

Скорость вращения

Однако вращение в минуту или RPM не является единственным фактором, который следует учитывать при сравнении схожих между собой центрифуг. Это связано с тем, что в зависимости от угла поворота контейнеров различные значения центростремительной силы могут быть применены к содержимому с различными скоростями вращения.

Конструкция Ротора

Для покупателя нет ничего более неприятного, чем потеря времени, чтобы купить центрифугу, которая не может быть использована из-за отсутствия ротора. Если приобретаемая центрифуга не поставляется с ротором, ротор, предназначенный для конкретной цели, должен приобретаться отдельно.

Углы ротора и перфорация

Роторы содержат отверстия, расположенные равномерно вокруг центрального шпинделя для правильного распределения нагрузки. В эти отверстия вставляются специальные пластиковые, стеклянные или металлические пробирки, предназначенные для использования в центрифугах. Роторы бывают разных возможностей и конструкций. Пользователь должен использовать расходники соответствующие конкретному ротору для надлежащего применения.

Общие категории роторов - с фиксированным углом и поворотные роторы. Роторы с фиксированным углом имеют специфичные отверстия по углам для разделения целей. Поворотные роторы позволяют размещать контейнеры вертикально и поворачивать их в горизонтальные положения из-за центростремительной силы.

Рассмотрение расходных материалов

Другим соображением при использовании и покупке центрифуг являются необходимые расходные материалы. После того, как была выбрана центрифуга, и соответствующий ротор был определен и установлен, следующим соображением является контейнер, используемый в центрифуге. До прошлого века стекло было наиболее распространенным типом контейнера, используемого в центрифугах.

Тем не менее, стеклянные флаконы могут трескаться или разрушаться под давлением, если целостность поверхности нарушена. Из-за этого использование пластиковых контейнеров растет, хотя стекло все еще используется. Недостатком пластика является то, что весь пластик имеет слегка пористую структуру, поэтому, стекло по-прежнему используется во многих медицинских применениях.

Как купить центрифугу?

Специализированные интернет-магазины могут стать отличным источником при покупке центрифуг. Однако многие продукты являются типами центрифуг, но не применяются к типичному использованию в лаборатории. Из-за этого может возникнуть ситуация, когда покупатель должен смотреть центрифугу конкретно в категории «Бизнес и промышленность» для центрифуг.

В рамках этой категории более конкретные подкатегории, с сектором здравоохранение - лучшее место для поиска лабораторных центрифуг. Этот раздел делится, как правило, еще больше для более точного поиска. Первая подкатегория, лабораторное оборудование, имеет раздел Центрифуги и детали с определенной площадью центрифуг. Эта последняя категория, вероятно, является лучшим местом для поиска центрифуг, подходящих для использования в лаборатории.

Расходные материалы имеют аналогичное категориальное дерево, чтобы искать по нему. В категории «Бизнес и промышленность» перейдите к категории «Здравоохранение», «Лаборатория и наука о жизни», а затем в «Лабораторные принадлежности». Эта область имеет дополнительные подкатегории, посвященные конкретным типам поставок, включая одноразовые, пластиковые изделия, лабораторную посуду, пипетки, трубы, клапаны и фитинги и другие материалы.

Резюме о лабораторной цетрифуге

Центрифуги - относительно простые машины, но их очень сложно купить в Интернете. К сожалению, из-за сокращающегося количества магазинов физических лабораторий, онлайн-магазины для центрифуг становятся все более и более необходимыми. Таким образом, исследование и составление сравнительной информации при покупке центрифуг стало более важным, чем когда-либо.

Первым шагом для покупателя является определение необходимого типа центрифуги, часто определяемого промышленностью, в которой будет использоваться центрифуга. Затем покупателю предлагается узнать и сравнить различные приложения и функции, предлагаемые этими центрифугами, и определить, что необходимо именно вам. Наконец, покупка онлайн-центрифуг становится легкой в любом типе интернет-магазинов и аукционных сайтов.