Centrifuga

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką
Stalinė centrifuga laboratorijoje.

Centrifuga – laboratorijose naudojamas įrenginys, kuris suka objektą apie nejudamą ašį. Centrifuga veikia naudojant sedimentacijos principą, kai įcentrinis pagreitis tankesnes medžiagas atskiria išilgai spindulio.

Teorija[taisyti | redaguoti kodą]

Judant apskritimu pagreitis yra lygus spindulio \textstyle r ir kampinio greičio \omega kvadrato sandaugai. Kai pagreitis išreiškimas per „g“ vienetus, tai gaunama „santykinė išcentrinė jėga“, žymima (RCF – angl. relative centrifugal force):

 \text{RCF} =  \frac{r \omega^2}{g}

kur

\textstyle g  – laisvojo kritimo pagreitis
\textstyle r  – sukimosi spindulys
\omega – kampinis greitis (rad/s)

Šis sąryšis dar gali būti užrašomas taip:

 \text{RCF} = 1.11824396\, \times 10^{-5}\, r_\text{cm} \, N_\text{RPM}^2

kur

\textstyle r_\text{cm}  – sukimosi spindulys, matuojamas centimetrais (cm)
\textstyle N_\text{RPM}  – sukimosi greitis, matuojamas sūkiais per minutę (RPM).

Panaudojimas[taisyti | redaguoti kodą]

Suspensijų atskyrimas[taisyti | redaguoti kodą]

Pagrindinis straipsnis – Laboratorijos centrifuga.

Paprastos centrifugos yra naudojamos chemijoje, biologijoje ir biochemijoje, izoliuojant ir atskiriant suspensijas. Jos skiriasi greičiu ir talpa, sudarytos iš rotoriaus, kuris turi du, keturis, šešis arba daugiau šulinėlių, į kuriuos galima įdėti bandinius,

Izotopų atskyrimas[taisyti | redaguoti kodą]

Pagrindinis straipsnis – Dujų centrifuga.

Dujų centrifugos yra naudojamos urano praturtinime. Sunkesnis urano izotopas uranas-238 urano heksafluorido dujose koncentruojasi prie centrifugos sienelės, kai ši sukasi, tuo metu norimas uranas-235 išskiriamas ir koncentruojamas su kastuvėliu (angl. scoop), esančiu centrifugoje.[reikalingas šaltinis] Reikia daugybės tūkstančių centrifugavimų praturtinti uraną, kad jis galėtų būti naudojamas branduoliniame reaktoriuje (apie 3.5 % praturtinimo)[reikalingas šaltinis] ir dar daugiau praturtinti naudojant branduoliniuose ginkluose (apie 90 %).[reikalingas šaltinis]

Aeronautoka ir astronautika[taisyti | redaguoti kodą]

Pagrindinis straipsnis – Aukšo-G rengimas.
20 G centrifuga NASA Ames tyrimų centre

Žmogaus centrifugos yra išimtinai didelės centrifugos, kurios išmėgina pilotų ir astronautų reakcijas ir ištvermę esant pagreičiams didesniems negu Žemėje.


Komerciniai pritaikymai[taisyti | redaguoti kodą]

  • Autonominės centrifugos džiovinti drabužius.
  • Centrifugos atskirti kremą (pašalinti riebalus) nuo pieno.