zentrifugation

Physisch

2022

Wir erklären, was Zentrifugation als Methode zur Trennung von Gemischen ist. Auch Zentrifugationsarten und einige Beispiele.

Die Zentrifugation ist eine Methode zur Trennung von Gemischen, bei der die Zentrifugalkraft verwendet wird.

Was ist Zentrifugation?

Zentrifugation ist ein Gemischtrennmechanismus(insbesondere solche, die aus fest Ja Flüssigkeiten anders Dichte) durch die Einwirkung einer rotierenden Kraft einer bestimmten Intensität.

Diese Kraft, bekannt als Zentrifugalkraft im Newtonsche Mechanik, ist eine fiktive Kraft, die auftritt, wenn ein Körper a . beschreibt Bewegung Drehung. Sein Name bedeutet "der aus der Mitte flieht", da er sich von der Drehachse der Körperbahn wegbewegt.

Die Zentrifugalkraft bewirkt, dass sich Objekte beim Drehen vom Zentrum wegbewegen. Zum Beispiel: wenn ein Fischer den Haken dreht, bevor er ihn in den Meer, oder die Kraft, die uns in den rotierenden Attraktionen der Vergnügungsparks gegen den Sitz drückt. Es ist dasselbe, das eine Zentrifuge oder eine Vorrichtung verwendet, die eine Zentrifugalkraft erzeugen kann, um zu trennen Mischungen in einem Labor.

Die Zentrifugation funktioniert, indem die dichtesten Bestandteile der Mischung in Richtung des von der Rotationsachse am weitesten entfernten Punkts gedrückt werden und die am wenigsten dichte am nächsten Punkt belassen wird. Ist Technik es wird täglich von Chemikern, Biologen und anderen Wissenschaftlern verwendet.

Beispiele für Zentrifugation

Die Zentrifugation ermöglicht die Trennung der verschiedenen Bestandteile des Blutes.

Die Zentrifugation wird in zahlreichen Fällen wissenschaftlicher Untersuchungen verwendet, insbesondere der Grundstoffe derorganisches Material. Durch spezielle Verfahren der Zentrifugation von Substanzen wie Blut oderZellen Beim Menschen Plasma, Blutplättchenkonzentrate, intrazelluläre Organellen und sogar DNA.

Andere einfache Beispiele sind die Waschmaschine, die nach dem Mischen die Zentrifugalkraft nutzt Wasser, Seife und Kleidung, trocknen Sie sie und entfernen Sie das Wasser dank der Zentrifugalkraft durch die Löcher in der Trommel; oder die Maschinen derIndustrie Milchprodukte, die aus der Milch die Fettanteile extrahieren, die wir entfernen müssen, um Magermilch zu erhalten und Molke, Sahne und andere herzustellen Produkte.

Arten der Zentrifugation

Es gibt vier Arten der Zentrifugation:

  • Differenzielle Zentrifugation. Nutzen Sie die unterschiedliche Sedimentationsgeschwindigkeit der verschiedenenMoleküle einer Mischung. Somit setzen sich Partikel ähnlicher Dichte zusammen. Es wird normalerweise verwendet, um Komponenten eines Gemisches zu trennen und bildet den vorbereitenden Schritt für Molekültrennverfahren.
  • Isopyknische Zentrifugation. Fügt Partikeln mit gleichem Sedimentationskoeffizienten Medien unterschiedlicher Dichte hinzu, damit sie durch Zentrifugalkraft getrennt werden können.
  • Zonale Zentrifugation. Es trennt die Partikel einer Mischung aufgrund ihrer unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeit und auch ihrer Masse, da die Mischung zuvor auf einen vorgeformten Dichtegradienten gelegt wird und dank der Zentrifugalkraft als Partikel-„Sieb“ wirkt.
  • Ultrazentrifugation. Überwachen Sie die Strukturen unter Verwendung von ultraviolettem Licht oder Interferometern, während sie sich absetzen, unter Verwendung von Rotorsystemen (fest oder schwingend). Es ist sehr nützlich, um subzelluläre Strukturen zu studieren.

Andere Methoden zur Trennung von Gemischen

Filtern ist eine Methode, mit der Feststoffe aus einem Gemisch abgetrennt werden können.

Neben der Zentrifugation können Gemische durch physikalische oder chemische Verfahren getrennt werden, wie zum Beispiel:

  • Ausgefiltert. Es wird ein Netz- oder Rückhaltematerial verwendet, das das flüssige Lösungsmittel (zB Wasser) durchlässt, aber die darin enthaltenen größeren Feststoffe (zB Kaffeesatz) zurückhält.
  • Sieben. Es ist eine der Filterung ähnliche Technik, ermöglicht jedoch die Trennung von Feststoffen unterschiedlicher Größe, indem ein Sieb verwendet wird, dessen Löcher bestimmte Feststoffe passieren lassen und die größeren zurückhalten.
  • Verdunstung selektiv. Zur Trennung von Flüssigkeitsgemischen oder von Feststoffen und Flüssigkeiten wird der Unterschied in Siedepunkt (oder Schmelzpunkt, im Fall von Feststoffen), Erhitzen der Mischung, bis die Flüssigkeit (oder eine davon) verdampft ist und die Feststoffe (oder die Flüssigkeit mit einem niedrigeren Siedepunkt) im Behälter belassen.
  • Dekantieren. Mit einem geeigneten Behälter wird ein Gemisch aus Flüssigkeiten oder aus fest und flüssig getrennt, wobei zunächst die Schwere ziehen die dichtesten Komponenten an den Boden des Behälters. Die geringste Dichte wird oben sein. Dann wird die dichteste Komponente extrahiert, indem ein Loch im Boden geöffnet wird.
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