Centrifuga

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

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

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

kur

$g$ – laisvojo kritimo pagreitis

$r$ – 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

$r_{\text{cm}}$ – sukimosi spindulys, matuojamas centimetrais (cm)

$N_{\text{RPM}}$ – sukimosi greitis, matuojamas sūkiais per minutę (RPM).

Panaudojimas

Suspensijų atskyrimas

Šablonas:Main 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

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 (Šablonas:En), esančiu centrifugoje.Šablonas:Citation needed Reikia daugybės tūkstančių centrifugavimų praturtinti uraną, kad jis galėtų būti naudojamas branduoliniame reaktoriuje (apie 3.5 % praturtinimo)Šablonas:Citation needed ir dar daugiau praturtinti naudojant branduoliniuose ginkluose (apie 90 %).Šablonas:Citation needed

Aeronautika ir astronautika

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

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