Názory na tento návrh jsou shrnuty v části Stránky ke sloučení na Wikipedii . Na stejné stránce by měly být komentovány zásadní změny, které byly mezitím provedeny.
Právě jste připojili šablonu {{to be merged}} , postupujte takto:
1. |
Připevněte banner na další slučované stránky : |
Použijte tento text: {{à fusionner |Centrifugeuse |Centrifugation}} |
---|---|---|
2. |
Důležité : ke sloučení přidejte sekci na stránkách s uvedením důvodů svého návrhu. |
Vytvoření sekce: |
3. |
Pokud je to možné, nezapomeňte upozornit hlavní přispěvatele na stránku a přidružené projekty . |
Použijte tento text: {{subst:Avertissement fusion |Centrifugeuse |Centrifugation}} |
Odstřeďování je metoda pro separaci sloučenin s směsi na základě jejich rozdílu v hustotě v podrobení odstředivé síly . Směs, která má být oddělena, může sestávat buď ze dvou kapalných fází, nebo z pevných částic suspendovaných v kapalině . Použitým zařízením je vysokorychlostní rotační stroj, který se nazývá odstředivka . Tato technika není součástí jednotkových operací v procesním inženýrství .
Slovo centrifugace je konstruováno ze slovesa „centrifuga“, které pochází z latinského fugere, což znamená „uprchnout“, a z „středu“, ke kterému je přidána přípona -ation označující akci, fyzický účinek.
Oddělení sloučenin směsi lze provést usazením samotným působením gravitace, ale získání dobrých výsledků někdy vyžaduje dlouhou dobu, a proto je často neúčinné. Proto je efektivnější používat centrifugaci. Během této separační operace jsou sloučeniny v tekutině umístěné ve vzdálenosti r od osy otáčení vystaveny různým silám:
K oddělení dochází působením odstředivé síly Fc na sloučeniny. Tato odstředivá síla, vyjádřená v newtonech , je dána vztahem Fc = mγ c s γ c = rω² v m / s² včetně:
Poměr odstředivé síly Fc k hmotnosti Fp se nazývá intenzita umělé gravitace a je vyjádřen v „ g “. Hodnoty použité při centrifugaci jsou přibližně 400 až 10 000 g , což odpovídá rychlostem otáčení řádově 2 000 až 10 000 ot / min v závislosti na poloměru rotorů.
Odstředění využívá odstředivou sílu vyvíjenou na částice obsažené v roztoku za účelem oddělení určitých složek. K této separaci dochází podle hustoty částic. Síla vyvíjená vysokorychlostním zrychlením oddělovaného roztoku se řídí Stokesovým zákonem :
Tento zákon umožňuje vypočítat rychlost sedimentace částic. V této rovnici je složkou v s sedimentační rychlost, r je poloměr částice v roztoku, Δρ je rozdíl hustoty mezi částicemi a médiem, kde je částice obsažena, g je zrychlení v důsledku odstředivé síly v odstředivka, η je viskozita roztoku.
Odstředění se používá ve třech hlavních oblastech:
Některé aplikace, jako je separace biologických makromolekul ( proteinů , nukleových kyselin ), vyžadují použití ultracentrifugační metody vyvinuté Theodorem Svedbergem , která využívá velmi vysoké zrychlení řádově 200 000 g , a které proto vyžaduje rychlost otáčení několika desítek tisíc otáček za minutu.
Jedním z nejznámějších použití centrifugace je obohacování uranu . Protože uran jako minerál obsahuje méně než jedno procento uranu 235 , štěpného izotopu , je nutné jej oddělit od stabilního izotopu uranu 238 . Mírný rozdíl v hmotnosti těchto dvou izotopů, způsobený třemi dalšími neutrony uranu 238 , umožňuje oddělení centrifugací. Nejprve se uran přemění na hexafluorid uranu , sloučeninu uranu, který je plynný při teplotě mírně vyšší než teplota místnosti. Hexafluorid uranu se poté podrobí odstředění, během kterého má lehčí izotop uranu tendenci difundovat směrem ke středu odstředivky. Naopak těžší izotop má tendenci difundovat ke stěnám odstředivky. Potrubí ve středu odstředivky a další na stěnách proto extrahuje hexafluorid, respektive vyčerpaný a obohacený. Tento proces se opakuje v kaskádě, dokud se nedosáhne požadovaného stupně čistoty v koncentraci štěpného izotopu ve srovnání s nefissilním izotopem.