نفسر ما هو الطرد المركزي كطريقة لفصل المخاليط. أيضا أنواع الطرد المركزي وبعض الأمثلة.
ما هو الطرد المركزي؟
الطرد المركزي هو أ آلية فصل الخليط(على وجه الخصوص ، تلك المكونة من صلب ص السوائل بشكل مختلف كثافة) من خلال تعرضه لقوة دوارة ذات شدة معينة.
هذه القوة ، والمعروفة باسم قوة الطرد المركزي في ميكانيكا نيوتن، هي قوة وهمية تظهر عندما يصف الجسم أ حركة دوران. ويعني اسمه "الذي يهرب من المركز" لأنه يبتعد عن محور دوران مسار الجسم.
تتسبب قوة الطرد المركزي في ابتعاد الأشياء عن المركز أثناء تدويرها. على سبيل المثال: عندما يقوم الصياد بتدوير الخطاف قبل أن يلقي به في لحر، أو القوة التي تدفعنا ضد المقعد في مناطق الجذب الدوارة في المتنزهات الترفيهية. إنه نفس الشيء الذي يستخدم جهاز طرد مركزي ، أو جهازًا قادرًا على توليد قوة طرد مركزي ، للفصل مخاليط في المختبر.
يعمل الطرد المركزي عن طريق دفع المكونات الأكثر كثافة للخليط نحو النقطة الأبعد عن محور الدوران وترك الأقل كثافة عند أقرب نقطة. يكون تقنية يتم استخدامه يوميًا بواسطة الكيميائيين وعلماء الأحياء وعلماء آخرين.
أمثلة على الطرد المركزي
يستخدم الطرد المركزي في العديد من حالات الدراسة العلمية ، وخاصة المواد الأساسية للمواد عضوية. من خلال عمليات متخصصة للطرد المركزي للمواد مثل الدم أوالخلايا في البشر ، البلازما ، مركزات الصفائح الدموية ، العضيات داخل الخلايا ، وحتى الحمض النووي.
أمثلة بسيطة أخرى هي الغسالة ، التي تستخدم قوة الطرد المركزي ، بعد خلط ماء، والصابون والملابس ، وتجفيفها ، والتخلص من الماء من خلال الفتحات الموجودة في الأسطوانة ، وذلك بفضل قوة الطرد المركزي ؛ أو آلاتصناعة منتجات الألبان التي تستخلص من الحليب أجزاء الدهون التي يجب إزالتها للحصول على حليب خالي الدسم ولصنع مصل اللبن والقشدة وغيرها. منتجات.
أنواع الطرد المركزي
هناك أربعة أنواع من الطرد المركزي:
- الطرد المركزي التفاضلي. الاستفادة من الاختلاف في سرعة الترسيب المختلفةالجزيئات من خليط. وبالتالي ، فإن الجسيمات ذات الكثافة المماثلة تستقر معًا. يستخدم عادة لفصل مكونات الخليط ويشكل الخطوة التحضيرية لعمليات فصل الجزيئات.
- الطرد المركزي Isopycnic. يضيف وسائط ذات كثافة مختلفة إلى الجسيمات التي تشترك في نفس معامل الترسيب ، بحيث يمكن فصلها بقوة الطرد المركزي.
- الطرد المركزي النطاقي. يفصل بين جزيئات الخليط بناءً على اختلافها في معدل الترسيب وأيضًا الجماعية، حيث تم وضع الخليط مسبقًا فوق تدرج كثافة مُشكل مسبقًا ، يعمل بمثابة "مصفاة" للجسيمات بفضل قوة الطرد المركزي.
- تنبيذ فائق. مراقبة الهياكل باستخدام الأشعة فوق البنفسجية أو مقاييس التداخل ، أثناء استقرارها ، باستخدام أنظمة دوارة (ثابتة أو متأرجحة). إنه مفيد جدًا لدراسة الهياكل الخلوية.
طرق أخرى لفصل الخلائط
التصفية هي طريقة تسمح بفصل المواد الصلبة عن الخليط.
بصرف النظر عن الطرد المركزي ، يمكن فصل المخاليط عن طريق عمليات فيزيائية أو كيميائية مثل:
- تخرج. يتم استخدام شبكة أو مادة احتجاز تسمح بمرور المذيب السائل (الماء ، على سبيل المثال) ، لكنها تحتفظ بالمواد الصلبة الأكبر الموجودة فيه (القهوة المطحونة ، على سبيل المثال).
- غربلة. إنها تقنية شبيهة بالفلترة ، لكنها تسمح بفصل المواد الصلبة ذات الأحجام المختلفة ، باستخدام غربال تسمح ثقوبه بمرور بعض المواد الصلبة وتحتفظ بالمواد الأكبر حجمًا.
- تبخر انتقائي. لفصل مخاليط السوائل أو المواد الصلبة والسوائل ، يكون الاختلاف في نقطة الغليان (أو نقطة الانصهار، في حالة المواد الصلبة) ، قم بتسخين الخليط حتى يتبخر السائل (أو أحدهما) وترك المواد الصلبة (أو السائل مع نقطة غليان منخفضة) في الحاوية.
- صب. باستخدام حاوية مناسبة ، يتم فصل خليط من السوائل أو الصلبة والسائلة ، مع السماح أولاً بـ الجاذبية اجذب المكونات الأكثر كثافة إلى قاع الحاوية. الأقل كثافة ستكون في الأعلى. ثم يتم استخراج المكون الأكثر كثافة عن طريق فتح ثقب في القاع.