Çfarë është centrifugimi? Për çfarë përdoret metoda? Termi "centrifugim" nënkupton ndarjen e grimcave të lëngshme ose të ngurta të një substance në fraksione të ndryshme duke përdorur forcat centrifugale. Kjo ndarje e substancave kryhet përmes përdorimit të aparateve speciale - centrifugave. Cili është parimi i metodës?
parimi i centrifugimit
Le të shqyrtojmë përkufizimin në më shumë detaje. Centrifugimi është ndikimi në substanca nga rrotullimi me shpejtësi ultra të lartë në një aparat të specializuar. Pjesa kryesore e çdo centrifuge është rotori, i cili përmban vrima për instalimin e tubave të provës me material që duhet të ndahet në fraksione të veçanta. Gjatë rrotullimit të rotorit me shpejtësi të lartë, forca centrifugale hyn në lojë. Substancat e vendosura në epruveta ndahen në substanca të ndryshme sipas nivelit të densitetit. Për shembull, centrifugimi i mostrave të ujërave nëntokësore ndan lëngun dhe precipiton lëndët e ngurta që ai përmban.
Autormetoda
Për herë të parë u bë e ditur se çfarë është centrifugimi, pas eksperimenteve të kryera nga shkencëtari A. F. Lebedev. Metoda u zhvillua nga një studiues për të përcaktuar përbërjen e ujit të tokës. Më parë, për këtë qëllim përdorej vendosja e lëngshme e ndjekur nga ndarja e mostrave të ngurta prej tij. Zhvillimi i metodës së centrifugimit bëri të mundur përballimin e kësaj detyre shumë më shpejt. Falë kësaj ndarjeje, u bë e mundur nxjerrja e pjesës së ngurtë të substancave nga lëngu në formë të thatë në pak minuta.
Hapat e centrifugimit
Centrifugimi diferencial fillon me vendosjen e substancave që do të hetohen. Një përpunim i tillë i materialit bëhet në rezervuarët e vendosjes. Gjatë vendosjes, grimcat e materies ndahen nën ndikimin e gravitetit. Kjo lejon që substancat të përgatiten për ndarje më të mirë duke përdorur forcat centrifugale.
Më tej, substancat në provëza filtrohen. Në këtë fazë përdoren të ashtuquajturat bateri të shpuara, të cilat janë krijuar për të ndarë grimcat e lëngshme nga ato të ngurta. Gjatë aktiviteteve të paraqitura, i gjithë sedimenti mbetet në muret e centrifugës.
Përfitimet e metodës
Krahasuar me metodat e tjera për ndarjen e substancave individuale, si filtrimi ose vendosja, centrifugimi bën të mundur marrjen e një precipitati me një përmbajtje minimale lagështie. Përdorimi i kësaj metode të ndarjes bën të mundur ndarjen e pezullimeve të shpërndara imët. Rezultati ështëduke marrë grimca me madhësi 5-10 mikron. Një tjetër avantazh i rëndësishëm i centrifugimit është mundësia e zbatimit të tij duke përdorur pajisje me vëllime dhe dimensione të vogla. E vetmja pengesë e metodës është konsumi i lartë i energjisë i pajisjeve.
Centrifugimi në biologji
Në biologji, ndarja e substancave në substanca të veçanta përdoret kur është e nevojshme të përgatiten preparate për ekzaminim nën mikroskop. Centrifugimi këtu kryhet në pajisje komplekse - citorotorë. Pajisjet e tilla, përveç lojërave elektronike për tubat e provës, janë të pajisura me mbajtës mostrash, të gjitha llojet e rrëshqitjeve të qelqit të një dizajni kompleks. Cilësia e materialeve të marra dhe, në përputhje me rrethanat, sasia e informacionit të dobishëm që mund të nxirret nga rezultatet e analizës varet drejtpërdrejt nga dizajni i centrifugës kur kryeni kërkime në biologji.
Centrifugimi në industrinë e përpunimit të naftës
Metoda e centrifugimit është e domosdoshme në prodhimin e naftës. Ka fosile hidrokarbure nga të cilat uji nuk lirohet plotësisht gjatë distilimit. Centrifugimi bën të mundur heqjen e lëngut të tepërt nga përbërja e vajit, duke rritur cilësinë e tij. Në këtë rast, vaji shpërndahet në benzen, më pas nxehet në 60 oC dhe më pas i nënshtrohet forcës centrifugale. Në fund, matni sasinë e ujit të mbetur në substancë dhe, nëse është e nevojshme, përsërisni procedurën.
Centrifugimi i gjakut
Kjo metodë përdoret gjerësisht në mjekësiqëllimet. Në mjekësi, ju lejon të zgjidhni numrin e mëposhtëm të problemeve:
- Marrja e mostrave të gjakut të pastruar për plazmaferezë. Për këto qëllime, qelizat e gjakut ndahen nga plazma e tij në një centrifugë. Operacioni bën të mundur pastrimin e gjakut nga viruset, antitrupat e tepërt, bakteret patogjene, toksinat.
- Përgatitja e gjakut për transfuzionin e donatorëve. Pas ndarjes së lëngut të trupit në fraksione të veçanta me anë të centrifugimit, qelizat e gjakut i kthehen dhuruesit dhe plazma përdoret për transfuzion ose ngrihet për përdorim të mëvonshëm.
- Izolimi i masës së trombociteve. Substanca përftohet nga plazma e gjakut e pasuruar me trombocitet. Masa që rezulton përdoret në departamentet kirurgjikale dhe hematologjike të institucioneve mjekësore, në terapi urgjente, dhoma operacioni. Përdorimi i masës së trombociteve në mjekësi bën të mundur përmirësimin e mpiksjes së gjakut tek viktimat.
- Sinteza e masës eritrocitare. Centrifugimi i qelizave të gjakut ndodh me ndarje delikate të fraksioneve të tij sipas një teknike të veçantë. Masa e përfunduar, e pasur me eritrocite, përdoret për transfuzion në rast të humbjes së gjakut, operacioneve. Masa eritrocitare përdoret shpesh për trajtimin e anemisë dhe sëmundjeve të tjera sistemike të gjakut.
Në praktikën moderne mjekësore përdoren shumë pajisje të një gjenerate të re, të cilat bëjnë të mundur përshpejtimin e një daulle rrotulluese në një shpejtësi të caktuar dhe ndalimin e tij në një moment të caktuar. Kjo ju lejon të ndani më saktë gjakun në qelizat e kuqe të gjakut, trombocitet, plazmën, serumin dhempiksje. Lëngjet e tjera trupore ekzaminohen në mënyrë të ngjashme, në veçanti, ndahen substancat në përbërjen e urinës.
Centrifugat: llojet kryesore
Ne kuptuam se çfarë është centrifugimi. Tani le të zbulojmë se cilat pajisje përdoren për të zbatuar metodën. Centrifugat janë ose të mbyllura ose të hapura, me një makinë mekanike ose manuale. Pjesa kryesore e punës e pajisjeve të hapura manuale është një aks rrotullues i vendosur vertikalisht. Në pjesën e sipërme të saj, një shufër është e fiksuar pingul, ku ndodhen mëngët metalike të lëvizshme. Ato përmbajnë provëza speciale, të ngushtuara në fund. Në pjesën e poshtme të mëngëve vendoset leshi i pambukut, i cili bën të mundur shmangien e dëmtimit të epruvetës së qelqit në kontakt me metalin. Më pas, aparati vihet në lëvizje. Pas ca kohësh, lëngu ndahet nga lëndët e ngurta të pezulluara. Pas kësaj, centrifuga manuale ndalet. Një precipitat i dendur dhe i ngurtë përqendrohet në fund të epruvetave. Mbi të është pjesa e lëngshme e substancës.
Centrifugat mekanike të tipit të mbyllur kanë një numër të madh mëngësh për të vendosur epruvetat. Pajisjet e tilla janë më të përshtatshme se ato manuale. Rotorët e tyre drejtohen nga motorë elektrikë të fuqishëm dhe janë të aftë të përshpejtojnë deri në 3000 rpm. Kjo bën të mundur ndarjen më të mirë të substancave të lëngshme nga ato të ngurta.
Veçoritë e përgatitjes së tubit gjatë centrifugimit
Tuba që përdoren përcentrifugimi, duhet të mbushet me material provë me masë të njëjtë. Prandaj, këtu përdoren peshore speciale me precizion të lartë. Kur kërkohet balancimi i tubave të shumtë në një centrifugë, përdoret teknika e mëposhtme. Pasi peshojmë një palë enë qelqi dhe fitojmë të njëjtën masë, njëra prej tyre lihet si standard. Tubat pasues ekuilibrohen me këtë kampion përpara se të vendosen në aparat. Kjo teknikë përshpejton ndjeshëm punën nëse është e nevojshme të përgatitet një seri e tërë tubash për centrifugim.
Vlen të përmendet se një sasi e madhe e substancës testuese nuk vendoset kurrë në provëza. Kontejnerët e qelqit mbushen në mënyrë të tillë që distanca në skaj të jetë së paku 10 mm. Përndryshe, substanca do të derdhet nga epruveta nën ndikimin e forcës centrifugale.
Supercentrifuga
Për të ndarë përbërësit e suspensioneve jashtëzakonisht të imta, nuk mjaftojnë centrifugat konvencionale manuale ose mekanike. Në këtë rast, kërkohet një efekt më mbresëlënës mbi substancat nga forcat centrifugale. Supercentrifugat përdoren në zbatimin e proceseve të tilla.
Pajisjet e planit të paraqitur janë të pajisura me një daulle të verbër në formën e një tubi me diametër të vogël - jo më shumë se 240 mm. Gjatësia e një daulleje të tillë tejkalon ndjeshëm seksionin e saj kryq, gjë që bën të mundur rritjen e konsiderueshme të numrit të rrotullimeve dhe krijimin e një force të fuqishme centrifugale.
Në supercentrifugë, substanca e provës hyn në kazan, lëviz përgjatë tubit dhe godet reflektorët specialë që hidhen tutjematerial në muret e pajisjes. Ka edhe dhoma të projektuara për tërheqjen e veçantë të lëngjeve të lehta dhe të rënda.
Përfitimet e supercentrifugës përfshijnë:
- shtrëngim absolut;
- shkalla më e lartë e ndarjes;
- madhësi kompakte;
- mundësia e ndarjes së substancave në nivel molekular.
Në mbyllje
Pra, ne zbuluam se çfarë është centrifugimi. Aktualisht, metoda gjen aplikimin e saj kur është e nevojshme të izolohen sedimentet e tretësirave, të pastrohen lëngjet dhe të ndahen përbërësit e substancave biologjikisht aktive dhe kimike. Ultracentrifugat përdoren për të ndarë substancat në nivel molekular. Metoda e centrifugimit përdoret në mënyrë aktive në industrinë kimike, të naftës, bërthamore, ushqimore, si dhe në mjekësi.
