سانتریفیوژ یا Centrifuge دستگاهی است که برای تفکیک اجزای مختلف یک مخلوط بر اساس چگالی، از نیروی گریز از مرکز بهره می گیرد. این دستگاه با سرعت زیاد می چرخد و در نتیجه اجزای سنگین تر نمونه به سمت بیرون ظرف حرکت می کنند، در حالی که اجزای سبک تر به سمت مرکز ظرف جابجا می شوند.
سانتریفیوژ نخستین بار در اوایل قرن نوزدهم توسط گوستاو دِ لاوال برای جدا کردن خامه از شیر طراحی و ساخته شدند. با پیشرفت های علوم زیستی و پزشکی در اوایل قرن بیستم، این دستگاه ها بهبود یافتند. در دهه ۱۹۴۰، سانتریفیوژ نقش مهمی در غنی سازی اورانیوم ایفا کردند. امروزه این دستگاه ها با سرعت های بسیار بالا و دقت فوق العاده در حوزه های گوناگون از جمله پزشکی، صنعت و تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می گیرند.
سانتریفیوژ ترکیبات ماده را بر اساس چگالی با استفاده از نیروی گریز از مرکز جدا می کند. این نیرو ذراتی که چگالی بیشتری دارند را به سمت بیرون و پایین ظرف هدایت می کند، در حالی که ذرات با چگالی کمتر را نزدیک به مرکز نگه می دارد. برای تعیین لایه ای که ذرات در آن قرار می گیرند، لازم است تعادلی بین نیروی گریز از مرکز و نیروی مقاومت سیال برقرار شود. از نظر اصول عملکرد مکانیکی سانتریفیوژ به این گونه است روتور که بخش مهمی از دستگاه است که با سرعت بسیار بالا می چرخد و نمونه ها را در حالت تعادل نگه می دارد تا از لرزش و ناپایداری جلوگیری کند.
روش سانتریفیوژ برای جداسازی سریع و دقیق ذرات کوچک و متفاوت به کار می رود. این دستگاه اجزا را بر اساس چگالی و با استفاده از نیروی گریز از مرکز تفکیک می کند. با این حال به دلیل کارایی بالای آن، معمولاً هزینه های بالایی دارند و مدل ها باید به دقت متعادل شوند. همچنین عملکرد بهینه سانتریفیوژ به تنظیمات دقیق سرعت چرخش وابسته است.
تصفیه با فیلتر ذرات را بر اساس اندازه جداسازی کرده و مخلوط را از فیلتر عبور می دهد. این روش برای جداسازی ذرات جامد از مایعات مناسب، ساده و کم هزینه است، اما نیاز به تعویض مداوم فیلترها دارد و سرعت آن نسبت به برخی روش های دیگر کمتر است. کاربرد های آن شامل تصفیه آب آشامیدنی، فاضلاب، روغن، محلول های شیمیایی و سیستم های تهویه می شود.
تقطیر یک فرآیند جداسازی فیزیکی است که بر اساس تفاوت در نقطه جوش مواد عمل می کند و از تبخیر و میعان برای تولید محصولات خالص استفاده می کند. این روش برای تفکیک مایعات از یکدیگر بسیار مناسب است. با این حال تقطیر فرآیندی زمان بر است و انرژی زیادی مصرف می کند. از تقطیر در تصفیه آب، صنایع نفت خام و تولید الکل بهره برداری می شود.
کروماتوگرافی روشی دقیق برای جداسازی اجزا با استفاده از تفاوت در تعاملات آن ها با یک فاز ثابت و یک فاز متحرک است. این روش برای تفکیک مخلوط های پیچیده در تحلیل های علمی بسیار کارآمد است، اما هزینه بر، زمان بر و نیازمند تخصص و تجهیزات پیشرفته است. کروماتوگرافی در تجزیه و تحلیل شیمیایی، تشخیص دارو ها، بررسی ترکیبات زیستی و کنترل کیفیت کاربرد دارد.
برداشت با حلال روشی است که از تفاوت در حلالیت برای تفکیک اجزا استفاده می کند. این روش به دلیل سادگی و هزینه کم در جداسازی مواد با حلالیت های متفاوت کاربرد دارد. اما در مواردی که حلالیت مواد مشابه است کارایی کاهش می یابد و فرآیند زمان بر می شود. برداشت با حلال روشی است در صنایع داروسازی، شیمیایی، غذایی و محیط زیست برای تجزیه و استخراج مواد ارزشمند استفاده می شود.
رسوب دهی با تغییر شرایطی مانند pH یا دما، مواد را از طریق ایجاد رسوب جدا می کند. این روش ساده و کم هزینه است و برای تفکیک ترکیبات شیمیایی مفید است اما به تغییرات شیمیایی در نمونه نیاز دارد و در شرایط خاص محدودیت هایی دارد. کاربرد های آن شامل تصفیه آب، استخراج مواد معدنی، تولید مواد شیمیایی و تصفیه فاضلاب است.
برای تهیه نمونه ها در سانتریفیوژ، ابتدا باید مطمئن شوید که نمونه ها به طور یکنواخت آماده شده اند؛ اگر نمونه ها یکنواخت نبودند، باید آن ها را هم زده یا رقیق کنید. پس از دستیابی به یکنواختی، حجم نمونه ها باید با ظرفیت لوله های سانتریفیوژ متناسب باشد و لوله ها باید از نظر نوع و اندازه با دستگاه سانتریفیوژ سازگار باشند.
برای اطمینان از عملکرد صحیح سانتریفیوژ، نمونه ها باید به دقت متعادل شوند تا حجم آن ها در لوله ها یکنواخت و برابر باشد. این اقدام از ایجاد لرزش های ناگهانی جلوگیری کرده و ایمنی دستگاه را تضمین می کند. به منظور دستیابی به تعادل دقیق استفاده از ترازوی حساس توصیه می شود که به بهبود عملکرد و افزایش کارایی دستگاه کمک می کند.
برای بهینه سازی عملکرد سانتریفیوژ لازم است که سرعت چرخش و زمان دستگاه بر اساس نیازهای آزمایش و ویژگی های مدل تنظیم شوند. این مشخصات معمولاً در پروتکل های آزمایشگاهی یا دستورالعمل های دستگاه ذکر شده است. تنظیم دقیق این پارامتر ها اطمینان حاصل می کند که تفکیک اجزا با دقت و کارایی مطلوب انجام می شود.
در مرحله بارگذاری و شروع دستگاه، لوله ها باید به طور صحیح و متعادل در روتور قرار گیرند و درب دستگاه به خوبی بسته شود. پس از این تنظیمات، برنامه سانتریفیوژ را آغاز کنید تا فرآیند جدا کردن به دقت انجام شود.
پس از اتمام سیکل سانتریفیوژ، دستگاه را خاموش کنید و اجازه دهید تا سرعت چرخش کامل و خودکار کاهش یابد تا از آسیب به دستگاه و نمونه ها جلوگیری شود. سپس لوله ها را با احتیاط خارج کرده و دقت کنید که از جمع شدن رسوبات یا آسیب به نمونه ها جلوگیری کنید. رعایت این نکات به حفظ کیفیت نمونه ها و بهینه بودن عملکرد دستگاه کمک می کند و بسیار اهمیت دارد.
برند Eppendorf در سال ۱۹۴۵ توسط در آلمان تأسیس شد. این شرکت به عنوان یکی از پیشگامان جهانی در تولید تجهیزات آزمایشگاهی و تحقیقاتی به ویژه سانتریفیوژ ها شناخته می شود.
برند Beckman Coulter در سال ۱۹۳۵ توسط آرتور اف. بکمن بنیان گذاری شد و به عنوان یکی از پیشگامان در زمینه تولید تجهیزات آزمایشگاهی و تشخیصی شناخته می شود. این شرکت در زمینه تولید سانتریفیوژ های پیشرفته، تجهیزات آنالیز خون و سیستم های تشخیصی شهرت زیادی دارد.
برند Sigma در سال ۱۹۶۰ توسط کارل توماس ویکسلر ایجاد شد و به عنوان یکی از تولیدکنندگان پیشرو در زمینه تجهیزات آزمایشگاهی و سانتریفیوژ ها شناخته می شود. Sigma به خاطر کیفیت بالای محصولات و نوآوری های مستمر در طراحی تجهیزات در بسیاری از آزمایشگاه ها و مراکز تحقیقاتی در سطح جهانی مورد استفاده قرار می گیرد.
برند Hermle در سال ۱۹۵۷ توسط کارل هرمل بنیان گذاری شد و به عنوان یکی از تولیدکنندگان معتبر در زمینه تجهیزات آزمایشگاهی مانند سانتریفیوژ، یخچال ها، روتور ها شیکر های آزمایشگاهی، پمپ های خلا و غیره شناخته می شود.
برند Hettich در سال ۱۹۰۴ توسط ویلهلم هتیش راه اندازی شد و به عنوان یکی از رهبران جهانی در تولید تجهیزات آزمایشگاهی به ویژه سانتریفیوژها، شیکرها، سیستم های تهویه و میکروسانترفیوژ ها شناخته می شود.
توسعه یافته توسط درپارتمان طراحی وب سایت شرکت هوش مصنوعی ویراسگان کارو
