سانتریفوژ

سانتریفوژ دستگاهی است که از آن برای چرخاندن مواد با سرعت بالا استفاده می‌شود. 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. خون و سایر نمونه‌های زیستی را معمولاً به وسیله دستگاه سانتریفوژ جدا می‌کنند. سریع‌ترین سانتریفوژ با نام «فرامرکز گریز» با سرعت ۲۰۰۰۰۰ دور در دقیقه می‌چرخد. این دستگاه برای جداسازی سوسپانسیون‌ها به‌کار می‌رود.

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 نیرویفراگریزیانیرویگریز از مرکزموسوم 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

سانتریفوژ ها بر اساس نوع کاری که انجام می دهند به دسته های مختلف تقسیم می شوند :

1.سانتریفیوژهای با سرعت بالا

2.سانتریفیوژهای با سرعت کم

3.سانتریفیوژهای اولترا

که دستگاه های با سرعت بالا، سرعت دور آنها بین ۲۱٫۰۰۰ تا ۲۴٫۰۰۰ دور در دقیقه است و می تواند تا حدود ۳۰٫۰۰۰ دور در دقیقه برسد. استفاده این مدل اغلب برای تهیه فرآورده های خونی است و به همین خاطر دارای یخچال نیز هستند. دستگاه های با سرعت بالا خود به ۲ دسته تقسیم بندی می شوند که عبارتند از دستگاه های کم ظرفیت و دستگاه های پر ظرفیت.

در دستگاه های با سرعت کم، دوران دستگاه بین ۲۰۰۰ تا ۶۰۰۰ و نهایتا ۸۰۰۰ دور در دقیقه است. از این مدل بیشتر مواقع برای جداسازی سلول های خونی و ذرات بزرگ استفاده می شود.

در سیستم های اولترا، دوران دستگاه ها می تواند تا حدود ۱۲۰ دور در دقیقه نیز برسد. از اولترا سانتریفیوژها برای جداسازی مواد درون سلولی استفاده می شود. و معمولا دارای یخچال هستند. از این سیستم ها بیشتر مواقع در مراکز تحقیقاتی استفاده می شود.

دسته بندی بر اساس شناور، زاویه ثابت دستگاه و محور دوران

·سانتریفیوژهای شناور

این نوع از دستگاه های جداکننده، در ابتدا وضعیت لوله ها نسبت به زمین حالت عمودی دارد و پس از شروع دوران سیستم، وضعیت آنها به صورت افقی در می آید. به همین خاطر است که به آنها شناور گفته می شود. در این مدل، ذرات معلق به سمت انتهایی لوله آزمایش می روند و در نتیجه رسوبی محکم در انتهای لوله تشکیل می شود.

·سانتریفیوژهای با زاویه ثابت

در این مدل لوله های آزمایش در زاویه مشخصی نسبت به زمین قرار داده می شود که این زاویه بین ۲۵ تا ۴۰ درجه خواهد بود. هرچه زاویه لوله نسبت به افق بیشتر باشد رسوب تشکیل شده به انتهای لوله آزمایش نزدیک تر خواهد بود. در دستگاه های زاویه ثابت، به این خاطر که طراحی سیستم به آن اجازه می دهد تا با سرعت بیشتری دوران داشته باشد، در نتیجه میزان رسوب دهی بیشتر از حالت شناور است.

·سانتریفیوژهای محوری

در این مدل، برخلاف دستگاه های معمولی دوران به صورت عمودی انجام می شود. از مدل های محوری برای آزمایش های بالینی استفاده می شود. در این مدل ذرات معلق محلول که اغلب سلول های خونی است به سمت محیطی لوله آزمایش فرستاده شده و جدا می شود. سرعت جداسازی در این دستگاه ها بسیار سریع است و در کمتر از ۷۰ ثانیه انجام می گیرد.