Sentrifuqasiya nədir? Metod nə üçün istifadə olunur? “Mərkəzdənqaçma” termini bir maddənin maye və ya bərk hissəciklərinin mərkəzdənqaçma qüvvələrindən istifadə etməklə müxtəlif fraksiyalara ayrılması deməkdir. Maddələrin bu şəkildə ayrılması xüsusi aparatların - sentrifuqaların istifadəsi ilə həyata keçirilir. Metodun prinsipi nədir?
Sentrifuqalama prinsipi
Tərifi daha ətraflı nəzərdən keçirək. Mərkəzdənqaçma xüsusi bir aparatda ultra yüksək sürətli fırlanma ilə maddələrə təsirdir. Hər hansı bir sentrifuqanın əsas hissəsi ayrı fraksiyalara ayrılacaq material ilə sınaq borularının quraşdırılması üçün yuvaları ehtiva edən rotordur. Rotorun yüksək sürətlə fırlanması zamanı mərkəzdənqaçma qüvvəsi işə düşür. Sınaq borularına yerləşdirilən maddələr sıxlıq səviyyəsinə görə müxtəlif maddələrə ayrılır. Məsələn, yer altı su nümunələrinin sentrifuqa edilməsi mayeni ayırır və tərkibindəki bərk maddələri çökdürür.
Müəllifüsul
Sentrifuqasiyanın nə olduğu ilk dəfə alim A. F. Lebedevin apardığı təcrübələrdən sonra məlum oldu. Metod tədqiqatçı tərəfindən torpaq suyunun tərkibini müəyyən etmək üçün işlənib hazırlanmışdır. Bu məqsədlə əvvəllər mayenin çökdürülməsi və ondan bərk nümunələrin ayrılması üsulundan istifadə edilirdi. Mərkəzdənqaçma metodunun inkişafı bu vəzifənin öhdəsindən daha sürətli getməyə imkan verdi. Bu ayırma sayəsində bir neçə dəqiqə ərzində mayedən quru formada maddələrin bərk fraksiyasını çıxarmaq mümkün oldu.
Sentrifuqalama addımları
Diferensial sentrifuqalama tədqiq ediləcək maddələrin çökməsi ilə başlayır. Materialın bu cür emalı çökmə çənlərində baş verir. Çökmə zamanı maddənin hissəcikləri cazibə qüvvəsinin təsiri ilə ayrılır. Bu, maddələrin mərkəzdənqaçma qüvvələrindən istifadə edərək daha yaxşı ayrılması üçün hazırlanmasına imkan verir.
Bundan başqa, sınaq borularındakı maddələr süzülür. Bu mərhələdə, maye hissəcikləri bərk hissəciklərdən ayırmaq üçün nəzərdə tutulmuş sözdə perforasiya edilmiş barabanlar istifadə olunur. Təqdim olunan fəaliyyətlər zamanı bütün çöküntü sentrifuqanın divarlarında qalır.
Metodun üstünlükləri
Süzülmə və ya çökdürmə kimi ayrı-ayrı maddələrin ayrılması üçün digər üsullarla müqayisədə sentrifuqalama minimum rütubətli çöküntü əldə etməyə imkan verir. Bu ayırma üsulunun istifadəsi incə dispersləşdirilmiş süspansiyonları ayırmağa imkan verir. Nəticə belədir5-10 mikron ölçüsündə hissəciklərin alınması. Santrifüjün digər mühüm üstünlüyü onun kiçik həcmli və ölçülü avadanlıqlardan istifadə etməklə həyata keçirilməsinin mümkünlüyüdür. Metodun yeganə çatışmazlığı cihazların yüksək enerji sərfiyyatıdır.
Biologiyada sentrifuqa
Biologiyada maddələrin ayrı-ayrı maddələrə ayrılması mikroskop altında müayinə üçün hazırlıq hazırlamaq lazım olduqda istifadə olunur. Burada sentrifuqasiya mürəkkəb cihazlarda - sitorotorlarda aparılır. Bu cür cihazlar, sınaq boruları üçün yuvalara əlavə olaraq, nümunə tutucular, mürəkkəb dizaynın hər cür şüşə slaydları ilə təchiz edilmişdir. Alınan materialların keyfiyyəti və müvafiq olaraq, analizin nəticələrindən əldə edilə bilən faydalı məlumatların miqdarı biologiya üzrə tədqiqat apararkən birbaşa sentrifuqanın dizaynından asılıdır.
Neft emalı sənayesində sentrifuqa
Sentrifuqa üsulu neft hasilatında əvəzolunmazdır. Karbohidrogen qalıqları var ki, onlardan distillə zamanı suyun tamamilə buraxılmır. Santrifüqalama yağın tərkibindən artıq mayeni çıxarmağa imkan verir, keyfiyyətini artırır. Bu zaman yağ benzolda həll edilir, sonra 60 oC-ə qədər qızdırılır və sonra mərkəzdənqaçma qüvvəsinə məruz qalır. Nəhayət, maddədə qalan suyun miqdarını ölçün və lazım gələrsə, proseduru təkrarlayın.
Qan sentrifuqasiyası
Bu üsul tibb üçün geniş istifadə olunurməqsədlər. Tibbdə bu, aşağıdakı problemləri həll etməyə imkan verir:
- Plazmaferez üçün təmizlənmiş qan nümunələrinin əldə edilməsi. Bu məqsədlər üçün qan hüceyrələri onun plazmasından sentrifuqada ayrılır. Əməliyyat qanı viruslardan, artıq antikorlardan, patogen bakteriyalardan, toksinlərdən təmizləməyə imkan verir.
- Donor transfuziyası üçün qan hazırlanması. Bədən mayesini sentrifuqa ilə ayrı-ayrı fraksiyalara ayırdıqdan sonra qan hüceyrələri donora qaytarılır və plazma transfuziya üçün istifadə olunur və ya sonradan istifadə üçün dondurulur.
- Trombosit kütləsinin təcrid edilməsi. Maddə trombositlərlə zənginləşdirilmiş qan plazmasından əldə edilir. Yaranan kütlə tibb müəssisələrinin cərrahi və hematoloji şöbələrində, təcili terapiya, əməliyyat otaqlarında istifadə olunur. Trombosit kütləsinin tibbdə istifadəsi qurbanlarda qanın laxtalanmasını yaxşılaşdırmağa imkan verir.
- Eritrosit kütləsinin sintezi. Qan hüceyrələrinin sentrifuqalanması onun fraksiyalarının xüsusi texnikaya uyğun olaraq incə ayrılması ilə baş verir. Eritrositlərlə zəngin olan hazır kütlə qan itkisi, əməliyyatlar zamanı transfuziya üçün istifadə olunur. Eritrosit kütləsi tez-tez anemiya və digər sistemik qan xəstəliklərinin müalicəsində istifadə olunur.
Müasir tibb praktikasında fırlanan barabanı müəyyən sürətlə sürətləndirməyə və müəyyən bir anda dayandırmağa imkan verən yeni nəslin bir çox cihazı istifadə olunur. Bu, qanı qırmızı qan hüceyrələrinə, trombositlərə, plazmaya, seruma və daha dəqiq ayırmağa imkan verirlaxtalar. Bədənin digər mayeləri də oxşar şəkildə yoxlanılır, xüsusən sidiyin tərkibindəki maddələr ayrılır.
Sentrifuqalar: əsas növlər
Sentrifuqasiyanın nə olduğunu anladıq. İndi metodu həyata keçirmək üçün hansı cihazlardan istifadə edildiyini öyrənək. Sentrifuqalar ya qapalı, ya da açıqdır, mexaniki və ya əllə ötürücülüdür. Əl ilə açıq cihazların əsas işçi hissəsi şaquli olaraq yerləşən fırlanan oxdur. Üst hissəsində, daşınan metal qolların yerləşdiyi bir bar perpendikulyar şəkildə sabitlənmişdir. Onların tərkibində dibində daralmış xüsusi sınaq boruları var. Qolların altına pambıq yun qoyulur ki, bu da şüşə sınaq borusunun metal ilə təmasda olmasının qarşısını almağa imkan verir. Sonra cihaz hərəkətə gətirilir. Müəyyən müddətdən sonra maye dayandırılmış bərk maddələrdən ayrılır. Bundan sonra əl ilə sentrifuqa dayandırılır. Sınaq borularının dibində sıx, bərk çöküntü cəmləşmişdir. Onun üstündə maddənin maye hissəsidir.
Mexanik qapalı tipli sentrifuqaların sınaq borularını yerləşdirmək üçün çoxlu sayda qolları var. Bu cür cihazlar əl ilə olanlardan daha rahatdır. Onların rotorları güclü elektrik mühərrikləri ilə idarə olunur və 3000 rpm-ə qədər sürətlənməyə qadirdir. Bu, maye maddələrin bərk maddələrdən daha yaxşı ayrılmasını həyata keçirməyə imkan verir.
Sentrifuqa zamanı borunun hazırlanmasının xüsusiyyətləri
Bunun üçün istifadə olunan borularsentrifuqalama eyni kütləli sınaq materialı ilə doldurulmalıdır. Buna görə də burada ölçmələr üçün xüsusi yüksək dəqiqlikli tərəzilərdən istifadə olunur. Bir sentrifuqada çoxlu borunun balanslaşdırılması tələb olunduqda, aşağıdakı texnikadan istifadə olunur. Bir cüt şüşə qabı çəkin və eyni kütləyə çatdıqdan sonra onlardan biri standart olaraq qalır. Sonrakı borular aparata yerləşdirilməzdən əvvəl bu nümunə ilə tarazlaşdırılır. Mərkəzdənqaçma üçün bütöv bir sıra boru hazırlamaq lazımdırsa, bu texnika işi əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirir.
Qeyd etmək lazımdır ki, çoxlu sınaq maddəsi heç vaxt sınaq borularına qoyulmur. Şüşə qablar elə doldurulur ki, kənara qədər olan məsafə ən azı 10 mm olsun. Əks halda, maddə mərkəzdənqaçma qüvvəsinin təsiri altında sınaq borusundan töküləcək.
Supersentrifuqalar
Həddindən artıq incə süspansiyonların tərkib hissələrini ayırmaq üçün adi əl və ya mexaniki sentrifuqalar kifayət deyil. Bu vəziyyətdə, mərkəzdənqaçma qüvvələrindən maddələrə daha təsirli bir təsir tələb olunur. Belə proseslərin həyata keçirilməsində supersentrifuqalardan istifadə olunur.
Təqdim olunan planın cihazları kiçik diametrli - 240 mm-dən çox olmayan bir boru şəklində kor barabanla təchiz edilmişdir. Belə nağaranın uzunluğu onun en kəsiyini əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir, bu da inqilabların sayını əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa və güclü mərkəzdənqaçma qüvvəsi yaratmağa imkan verir.
Supersentrifuqada sınaq maddəsi barabana daxil olur, boru boyunca hərəkət edir və atılan xüsusi reflektorlara dəyir.cihazın divarlarında material. Yüngül və ağır mayelərin ayrı-ayrılıqda çıxarılması üçün nəzərdə tutulmuş kameralar da var.
Supersentrifuqanın üstünlükləri bunlardır:
- mütləq sıxlıq;
- ən yüksək ayrılma dərəcəsi;
- yığcam ölçü;
- maddələri molekulyar səviyyədə ayırmaq imkanı.
Bağlanır
Beləliklə, sentrifuqanın nə olduğunu öyrəndik. Hazırda üsul məhlulların çöküntülərini təcrid etmək, mayeləri təmizləmək, bioloji aktiv və kimyəvi maddələrin komponentlərini ayırmaq lazım olduqda öz tətbiqini tapır. Ultrasentrifuqalar maddələri molekulyar səviyyədə ayırmaq üçün istifadə olunur. Mərkəzdənqaçma üsulu kimya, neft, nüvə, qida sənayesində, eləcə də tibbdə fəal şəkildə istifadə olunur.
