Φυγοκέντρηση: τύποι και εφαρμογή της μεθόδου. Τι είναι η φυγοκέντρηση; Ορισμός και αρχή της μεθόδου Τι είναι ο τυπικός τρόπος φυγοκέντρησης

Τι είναι η φυγοκέντρηση; Σε τι χρησιμεύει η μέθοδος; Ο όρος "φυγοκέντρηση" σημαίνει το διαχωρισμό υγρών ή στερεών σωματιδίων μιας ουσίας σε διάφορα κλάσματα χρησιμοποιώντας φυγόκεντρες δυνάμεις. Αυτός ο διαχωρισμός των ουσιών πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών συσκευών - φυγοκεντρητών. Ποια είναι η αρχή της μεθόδου;

Αρχή φυγοκέντρησης

Ας δούμε τον ορισμό με περισσότερες λεπτομέρειες. Η φυγοκέντρηση είναι η επίδραση σε ουσίες μέσω περιστροφής εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας σε μια εξειδικευμένη συσκευή. Το κύριο μέρος κάθε φυγόκεντρου είναι ο ρότορας, ο οποίος περιέχει φωλιές για την εγκατάσταση δοκιμαστικών σωλήνων με υλικό που υπόκειται σε διαχωρισμό σε ξεχωριστά κλάσματα. Όταν ο ρότορας περιστρέφεται με υψηλές ταχύτητες, οι ουσίες που τοποθετούνται στους δοκιμαστικούς σωλήνες διαχωρίζονται σε διαφορετικές ουσίες ανάλογα με το επίπεδο πυκνότητας. Για παράδειγμα, η φυγοκέντρηση δειγμάτων υπόγειων υδάτων διαχωρίζει το υγρό και καθιζάνει τα στερεά σωματίδια που περιέχει.

Συγγραφέας της μεθόδου

Για πρώτη φορά έγινε γνωστό τι είναι η φυγοκέντρηση μετά από πειράματα που διεξήγαγε ο επιστήμονας A.F. Lebedev. Η μέθοδος αναπτύχθηκε από έναν ερευνητή για τον προσδιορισμό της σύστασης του νερού του εδάφους. Προηγουμένως, για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιήθηκε η καθίζηση του υγρού ακολουθούμενη από διαχωρισμό στερεών δειγμάτων από αυτό. Η ανάπτυξη της μεθόδου φυγοκέντρησης κατέστησε δυνατή την αντιμετώπιση αυτού του έργου πολύ πιο γρήγορα. Χάρη σε αυτόν τον διαχωρισμό, κατέστη δυνατή η εξαγωγή του στερεού τμήματος των ουσιών από ένα υγρό σε ξηρή μορφή μέσα σε λίγα λεπτά.

Βήματα φυγοκέντρησης

Η διαφορική φυγοκέντρηση ξεκινά με την καθίζηση ουσιών που υπόκεινται σε έρευνα. Αυτή η επεξεργασία υλικού λαμβάνει χώρα σε συσκευές καθίζησης. Κατά την καθίζηση, τα σωματίδια της ύλης διαχωρίζονται υπό την επίδραση της βαρύτητας. Αυτό σας επιτρέπει να προετοιμάσετε ουσίες για καλύτερο διαχωρισμό χρησιμοποιώντας φυγόκεντρες δυνάμεις.

Στη συνέχεια, οι ουσίες στους δοκιμαστικούς σωλήνες φιλτράρονται. Σε αυτό το στάδιο χρησιμοποιούνται τα λεγόμενα διάτρητα τύμπανα, τα οποία προορίζονται για τον διαχωρισμό υγρών σωματιδίων από στερεά. Κατά τη διάρκεια των δραστηριοτήτων που παρουσιάζονται, όλο το ίζημα παραμένει στα τοιχώματα της φυγόκεντρου.

Πλεονεκτήματα της μεθόδου

Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους που στοχεύουν στον διαχωρισμό μεμονωμένων ουσιών, όπως η διήθηση ή η καθίζηση, η φυγοκέντρηση καθιστά δυνατή τη λήψη ενός ιζήματος με ελάχιστη περιεκτικότητα σε υγρασία. Η χρήση αυτής της μεθόδου διαχωρισμού επιτρέπει τον διαχωρισμό λεπτών εναιωρημάτων. Το αποτέλεσμα είναι η παραγωγή σωματιδίων μεγέθους 5-10 microns. Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα της φυγοκέντρησης είναι η δυνατότητα εκτέλεσης με χρήση εξοπλισμού μικρών όγκων και διαστάσεων. Το μόνο μειονέκτημα της μεθόδου είναι η υψηλή κατανάλωση ενέργειας των συσκευών.

Η φυγοκέντρηση στη βιολογία

Στη βιολογία, ο διαχωρισμός των ουσιών σε μεμονωμένες ουσίες καταφεύγει όταν είναι απαραίτητο να προετοιμαστούν σκευάσματα για εξέταση στο μικροσκόπιο. Η φυγοκέντρηση εδώ πραγματοποιείται με τη χρήση πολύπλοκων συσκευών - κυτοροτέρ. Εκτός από τις υποδοχές για δοκιμαστικούς σωλήνες, τέτοιες συσκευές είναι εξοπλισμένες με θήκες δειγμάτων και κάθε είδους διαφάνειες πολύπλοκου σχεδιασμού. Κατά τη διεξαγωγή έρευνας στη βιολογία, ο σχεδιασμός της φυγόκεντρου επηρεάζει άμεσα την ποιότητα των υλικών που λαμβάνονται και, κατά συνέπεια, την ποσότητα χρήσιμες πληροφορίες, το οποίο μπορεί να εξαχθεί από τα αποτελέσματα της ανάλυσης.

Φυγοκέντρηση στη βιομηχανία διύλισης πετρελαίου

Η μέθοδος φυγοκέντρησης είναι απαραίτητη στην παραγωγή λαδιού. Υπάρχουν ορυκτά υδρογονανθράκων από τα οποία το νερό δεν απελευθερώνεται πλήρως κατά την απόσταξη. Η φυγοκέντρηση καθιστά δυνατή την απομάκρυνση της περίσσειας υγρού από το λάδι, αυξάνοντας την ποιότητά του. ΣΕ σε αυτή την περίπτωσηΤο λάδι διαλύεται σε βενζόλιο, στη συνέχεια θερμαίνεται στους 60 o C και στη συνέχεια υποβάλλεται σε φυγόκεντρη δύναμη. Τέλος, μετρήστε την ποσότητα του νερού που απομένει στην ουσία και επαναλάβετε τη διαδικασία εάν χρειάζεται.

Φυγοκέντρηση αίματος

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για ιατρικούς σκοπούς. Στην ιατρική, σας επιτρέπει να λύσετε τον ακόλουθο αριθμό προβλημάτων:

1. Λήψη δειγμάτων καθαρού αίματος για πλασμαφαίρεση. Για τους σκοπούς αυτούς, τα σχηματισμένα στοιχεία του αίματος διαχωρίζονται από το πλάσμα του σε φυγόκεντρο. Η επέμβαση καθιστά δυνατή την απαλλαγή του αίματος από ιούς, υπερβολικά αντισώματα, παθογόνα βακτήρια και τοξίνες.
2. Προετοιμασία αίματος για μετάγγιση δότη. Αφού το σωματικό υγρό διαχωριστεί σε ξεχωριστά κλάσματα με φυγοκέντρηση, τα αιμοσφαίρια επιστρέφονται στον δότη και το πλάσμα χρησιμοποιείται για μετάγγιση ή καταψύχεται για μελλοντική χρήση.
3. Απομόνωση αιμοπεταλιακής μάζας. Η ουσία λαμβάνεται από την προκύπτουσα μάζα και χρησιμοποιείται σε χειρουργικά και αιματολογικά τμήματα ιατρικών ιδρυμάτων, σε θεραπεία έκτακτης ανάγκης και χειρουργεία. Η χρήση της αιμοπεταλιακής μάζας στην ιατρική καθιστά δυνατή τη βελτίωση της πήξης του αίματος στα θύματα.
4. Σύνθεση ερυθρών αιμοσφαιρίων. Η φυγοκέντρηση των αιμοσφαιρίων γίνεται μέσω του λεπτού διαχωρισμού των κλασμάτων του σύμφωνα με μια ειδική τεχνική. Η τελική μάζα, πλούσια σε ερυθρά αιμοσφαίρια, χρησιμοποιείται για μετάγγιση κατά την απώλεια αίματος και τις επεμβάσεις. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια χρησιμοποιούνται συχνά για τη θεραπεία της αναιμίας και άλλων συστηματικών ασθενειών του αίματος.

Στο σύγχρονο ιατρική πρακτικήΧρησιμοποιούνται πολλές συσκευές νέας γενιάς που καθιστούν δυνατή την επιτάχυνση ενός περιστρεφόμενου τυμπάνου σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα και τη διακοπή του σε μια συγκεκριμένη στιγμή. Αυτό επιτρέπει στο αίμα να διαχωριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια σε ερυθρά αιμοσφαίρια, αιμοπετάλια, πλάσμα, ορό και θρόμβους. Με παρόμοιο τρόπο εξετάζονται και άλλα σωματικά υγρά, συγκεκριμένα, διαχωρίζονται ουσίες στα ούρα.

Φυγόκεντροι: κύριοι τύποι

Καταλάβαμε τι είναι η φυγοκέντρηση. Τώρα ας μάθουμε ποιες συσκευές χρησιμοποιούνται για την εφαρμογή της μεθόδου. Οι φυγόκεντροι μπορούν να είναι κλειστές ή ανοιχτές, μηχανικά ή χειροκίνητα. Το κύριο μέρος εργασίας των ανοιχτών οργάνων χειρός είναι ένας περιστρεφόμενος άξονας που βρίσκεται κατακόρυφα. Στο πάνω μέρος του υπάρχει μια κάθετα σταθερή μπάρα όπου βρίσκονται κινητά μεταλλικά μανίκια. Περιέχουν ειδικούς δοκιμαστικούς σωλήνες που στενεύουν στο κάτω μέρος. Βαμβάκι τοποθετείται στο κάτω μέρος των μανικιών, το οποίο αποφεύγει τη φθορά του γυάλινου δοκιμαστικού σωλήνα όταν έρχεται σε επαφή με μέταλλο. Στη συνέχεια, η συσκευή τίθεται σε κίνηση. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, το υγρό διαχωρίζεται από τα αιωρούμενα στερεά. Μετά από αυτό, η χειροκίνητη φυγόκεντρος διακόπτεται. Ένα πυκνό, στερεό ίζημα συγκεντρώνεται στον πυθμένα των δοκιμαστικών σωλήνων. Πάνω από αυτό βρίσκεται το υγρό μέρος της ουσίας.

Οι μηχανικές φυγόκεντρες κλειστού τύπου έχουν μεγάλο αριθμό χιτωνίων για την υποδοχή των δοκιμαστικών σωλήνων. Τέτοιες συσκευές είναι πιο βολικές σε σύγκριση με τις χειροκίνητες. Οι ρότορες τους κινούνται από ισχυρούς ηλεκτρικούς κινητήρες και μπορούν να επιταχύνουν έως τις 3000 σ.α.λ. Αυτό καθιστά δυνατό τον καλύτερο διαχωρισμό υγρών ουσιών από στερεές.

Χαρακτηριστικά προετοιμασίας σωλήνων για φυγοκέντρηση

Οι δοκιμαστικοί σωλήνες που χρησιμοποιούνται για φυγοκέντρηση πρέπει να γεμίζονται με το υλικό δοκιμής ίδιας μάζας. Επομένως, εδώ χρησιμοποιούνται ειδικές ζυγαριές υψηλής ακρίβειας για μετρήσεις. Όταν είναι απαραίτητο να εξισορροπηθούν πολλοί σωλήνες σε μια φυγόκεντρο, χρησιμοποιείται η ακόλουθη τεχνική. Αφού ζυγίσουμε μερικά γυάλινα δοχεία και πετύχουμε την ίδια μάζα, ένα από αυτά αφήνεται ως πρότυπο. Οι επόμενοι σωλήνες εξισορροπούνται με αυτό το δείγμα πριν τοποθετηθούν στη συσκευή. Αυτή η τεχνική επιταχύνει σημαντικά την εργασία όταν είναι απαραίτητο να προετοιμαστεί μια ολόκληρη σειρά σωλήνων για φυγοκέντρηση.

Αξίζει να σημειωθεί ότι υπερβολική ποσότητα της ελεγχόμενης ουσίας δεν τοποθετείται ποτέ σε δοκιμαστικούς σωλήνες. Τα γυάλινα δοχεία γεμίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε η απόσταση από την άκρη να είναι τουλάχιστον 10 mm. Διαφορετικά, η ουσία θα ρέει έξω από τον δοκιμαστικό σωλήνα υπό την επίδραση της φυγόκεντρης δύναμης.

Υπερφυγόκεντροι

Για να διαχωριστούν τα εξαρτήματα των εξαιρετικά λεπτών αναρτήσεων, δεν αρκεί η χρήση συμβατικών χειροκίνητων ή μηχανικών φυγοκεντρητών. Σε αυτή την περίπτωση, απαιτείται πιο εντυπωσιακή επίδραση σε ουσίες από φυγόκεντρες δυνάμεις. Κατά την εφαρμογή τέτοιων διαδικασιών, χρησιμοποιούνται υπερφυγόκεντροι.

Οι συσκευές του παρουσιαζόμενου σχεδίου είναι εξοπλισμένες με ένα τυφλό τύμπανο με τη μορφή σωλήνα μικρής διαμέτρου - όχι περισσότερο από 240 mm. Το μήκος ενός τέτοιου τυμπάνου υπερβαίνει σημαντικά τη διατομή του, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σημαντική αύξηση του αριθμού των περιστροφών και τη δημιουργία μιας ισχυρής φυγόκεντρης δύναμης.

Σε μια υπερφυγόκεντρο, η ουσία που δοκιμάζεται εισέρχεται στο τύμπανο, κινείται μέσα από το σωλήνα και χτυπά ειδικούς ανακλαστήρες, οι οποίοι ρίχνουν το υλικό στα τοιχώματα της συσκευής. Υπάρχουν επίσης θάλαμοι σχεδιασμένοι για χωριστή αφαίρεση ελαφρών και βαρέων υγρών.

Τα πλεονεκτήματα των υπερφυγοκέντρων περιλαμβάνουν:

• απόλυτη στεγανότητα?
• η υψηλότερη ένταση διαχωρισμού ουσιών·
• συμπαγείς διαστάσεις?
• την ικανότητα διαχωρισμού ουσιών σε μοριακό επίπεδο.

Εν κατακλείδι

Βρήκαμε λοιπόν τι είναι η φυγοκέντρηση. Επί του παρόντος, η μέθοδος βρίσκει την εφαρμογή της όταν είναι απαραίτητο να απομονωθούν ιζήματα από διαλύματα, να καθαριστούν υγρά και να διαχωριστούν συστατικά βιολογικά δραστικών και χημικών ουσιών. Οι υπερφυγόκεντροι χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό ουσιών σε μοριακό επίπεδο. Η μέθοδος φυγοκέντρησης χρησιμοποιείται ενεργά στη χημική βιομηχανία, το πετρέλαιο, την πυρηνική βιομηχανία, τη βιομηχανία τροφίμων, καθώς και στην ιατρική.

Η φυγοκέντρηση είναι ο διαχωρισμός των μηχανικών μιγμάτων στα συστατικά τους μέρη.
με τη δράση της φυγόκεντρης δύναμης. Συσκευές που χρησιμοποιούνται για αυτό
οι στόχοι ονομάζονται φυγόκεντροι.
Το κύριο μέρος της φυγόκεντρου είναι ο ρότορας με τοποθετημένο
Διαθέτει υποδοχές για σωλήνες φυγοκέντρησης. Ο ρότορας περιστρέφεται με
μεγάλη ταχύτητα, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται σημαντικές ζημιές
μέγεθος των φυγόκεντρων δυνάμεων, υπό την επίδραση των οποίων
τα μηχανικά μείγματα διαχωρίζονται, για παράδειγμα
καθίζηση σωματιδίων που αιωρούνται σε ένα υγρό.

Διεργασίες που συμβαίνουν σε φυγόκεντρο

Φυγοκεντρική διήθηση

Φυγοκεντρική καθίζηση

Φυγοκεντρική διαύγαση

Χρήση της φυγοκέντρησης στην παρασιτολογία

Μέθοδος φυγοκέντρησης στην κυτταρολογία

10. Φυγοκέντρηση στη βοτανική και τη φυσιολογία των φυτών

11. Μέθοδος φυγοκέντρησης στην ιολογία

12. Δυσκολίες στη χρήση της μεθόδου φυγοκέντρησης

Διήθηση είναι η διαδικασία διαχωρισμού αιωρούμενων στερεών σε υγρά ή αέρια. Ένα υγρό ή αέριο με στερεά σωματίδια μέσα διέρχεται από ένα πορώδες υλικό (φίλτρο), τα μεγέθη πόρων του οποίου είναι τόσο μικρά που τα στερεά σωματίδια δεν περνούν μέσα από το φίλτρο. Τα μεγέθη των πόρων καθορίζουν την ικανότητα του φίλτρου να συγκρατεί στερεά σωματίδια διαφόρων μεγεθών, καθώς και την παραγωγικότητά του, δηλαδή την ποσότητα υγρού που μπορεί να διαχωριστεί ανά μονάδα χρόνου.

Η διαδικασία φιλτραρίσματος επηρεάζεται από το ιξώδες του υγρού και τη διαφορά πίεσης και στις δύο πλευρές του φίλτρου. Όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες ενός υγρού, τόσο πιο δύσκολο είναι να φιλτράρεται. Δεδομένου ότι το ιξώδες ενός υγρού μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, τα ζεστά υγρά φιλτράρονται ευκολότερα από τα κρύα. Η διήθηση των παχύρρευστων υγρών μπορεί συχνά να γίνει ευκολότερη με την αραίωση τους με έναν διαλύτη, ο οποίος μπορεί εύκολα να αποσταχθεί μετά την ολοκλήρωση της διήθησης. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά πίεσης, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός φιλτραρίσματος. Επομένως, η διήθηση πραγματοποιείται συχνά σε μειωμένη ή υπερβολική πίεση. Όταν φιλτράρετε ζελατινώδη ιζήματα υπό πίεση, τα τελευταία προσκολλώνται σφιχτά στο φίλτρο, οι πόροι του οποίου φράσσονται εύκολα και η διήθηση σταματά.

Εάν το μέγεθος των σωματιδίων της στερεάς φάσης είναι μικρότερο από το μέγεθος των πόρων του φίλτρου, το εναιώρημα δεν μπορεί να φιλτραριστεί. Έτσι, τα συνηθισμένα χάρτινα φίλτρα δεν συγκρατούν λεπτά σωματίδια πολλών κολλοειδών διαλυμάτων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, πριν από το φιλτράρισμα, το κολλοειδές διάλυμα θερμαίνεται ή προστίθεται ηλεκτρολύτης σε αυτό, που οδηγεί σε πήξη (τράχυνση των σωματιδίων και σχηματισμός ιζήματος).

Όταν ο σκοπός της διήθησης είναι να ληφθεί ένα διαφανές διήθημα αντί για ένα καθαρό ίζημα, για να διαχωριστούν καλύτερα τα λεπτά σωματίδια από το υγρό, μια μικρή ποσότητα κονιοποιημένου ενεργού άνθρακα προστίθεται στο τελευταίο, ανακινείται και διηθείται.

Η διήθηση μειγμάτων που περιέχουν ουσίες που φράζουν τους πόρους του φίλτρου και σχηματίζουν παχύρρευστα στρώματα πάνω του διευκολύνεται συχνά με την προσθήκη λεπτής χαλαζιακής άμμου, χώματος εγχυτήρα, ινών αμιάντου και πολτού κυτταρίνης (χαρτί).

Η διήθηση μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους, ανάλογα με τη φύση των υγρών που φιλτράρονται και τις ιδιότητες της στερεάς φάσης (ίζημα) που πρέπει να διαχωριστεί από το υγρό ή το αέριο.

Εάν η στερεά φάση του μείγματος καθιζάνει εύκολα, τότε το μεγαλύτερο μέρος της μπορεί να αφαιρεθεί πριν από το ίδιο το φιλτράρισμα με απόχυση. Η μετάγγιση - η απλούστερη μέθοδος διαχωρισμού στερεών και υγρών φάσεων - βασίζεται στο γεγονός ότι ελλείψει ανάδευσης, η στερεά ουσία κατακάθεται στον πυθμένα του δοχείου και το διαυγές υγρό μπορεί να διαχωριστεί με αποστράγγιση από το καθιζάνον ίζημα. Μερικές φορές η μετάγγιση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό δύο στερεών διαφορετικών πυκνοτήτων. Η απόχυση με χρήση σιφονιού χρησιμοποιείται συχνά για το ξέπλυμα των κακώς διαλυτών στερεών (Εικ. 118). Το ξέπλυμα με μετάγγιση είναι σημαντικά πιο αποτελεσματικό από το ξέπλυμα κέικ φίλτρου, όπου το υγρό τυπικά δεν διεισδύει ομοιόμορφα μεταξύ των στερεών σωματιδίων.

Διήθηση με το βάρος του ίδιου του υγρού

Αυτή η μέθοδος διήθησης χρησιμοποιείται συνήθως σε περιπτώσεις όπου η διηθημένη στερεά φάση δεν χρειάζεται (αφαίρεση μηχανικών ακαθαρσιών από διαλύματα) ή όταν η υγρή φάση μπορεί να αφαιρεθεί πλήρως με επαναλαμβανόμενη επεξεργασία του ιζήματος με κατάλληλο διαλύτη.

Η συμβατική διήθηση χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να διηθηθούν θερμά συμπυκνωμένα διαλύματα ή διαλύματα κρυσταλλικών ουσιών σε πτητικούς διαλύτες. Όταν τέτοια διαλύματα φιλτράρονται σε κενό, ο διαλύτης εξατμίζεται κάτω από το φίλτρο, το οποίο ψύχεται απότομα και φράσσεται με απελευθερωμένους κρυστάλλους.

Ως υλικό φίλτρου χρησιμοποιούνται κυρίως διάφοροι τύποι διηθητικού χαρτιού, έτοιμα χάρτινα φίλτρα χωρίς λιπαρά και χωρίς τέφρα.

Το διηθητικό χαρτί για άμεση χρήση διατίθεται σε δύο κατηγορίες: FNB - γρήγορη διήθηση με μέγεθος πόρων 3,5-10 microns και FNS - μέση ταχύτηταδιήθηση με μέγεθος πόρων 1-2,5 microns. Η περιεκτικότητα σε τέφρα αυτών των ποιοτήτων χαρτιού είναι έως και 0,2%.

Για την παραγωγή χάρτινων φίλτρων χωρίς τέφρα και λιπαρά, παράγονται τρεις ποιότητες διηθητικού χαρτιού: FOB - γρήγορη διήθηση. FOS - μεσαία διήθηση. FOM - αργή διήθηση.

Έτοιμα στρογγυλά χάρτινα φίλτρα, χωρίς λιπαρά (με κίτρινη ταινία) και χωρίς στάχτη, διατίθενται σε διάφορες διαμέτρους σε συσκευασίες των 100 τμχ. Η επιλογή του μεγέθους του φίλτρου εξαρτάται από τη μάζα των στερεών που διαχωρίζονται και όχι από τον όγκο του υγρού που φιλτράρεται.

Τα φίλτρα χωρίς στάχτη για εργαστηριακές εργασίες διαφέρουν ως προς την ικανότητα διαχωρισμού (κατακράτησης). Αυτή η διαφορά καθορίζεται από το χρώμα της χαρτοταινίας που χρησιμοποιείται για την κάλυψη της συσκευασίας.

Γίνονται αποδεκτές οι ακόλουθες ονομασίες: λευκή ταινία - γρήγορο φιλτράρισμα, κόκκινο - μεσαίο φιλτράρισμα, μπλε - αργό φιλτράρισμα, που προορίζεται για φιλτράρισμα λεπτόκοκκων ιζημάτων (όπως BaSO4).

Η επιλογή της μάρκας φίλτρου σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση εξαρτάται από τις ιδιότητες του διαχωρισμένου στερεού. Τα πολύ πυκνά φίλτρα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο όταν είναι πραγματικά απαραίτητο.

Το διηθητικό χαρτί και τα έτοιμα φίλτρα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το φιλτράρισμα συμπυκνωμένων διαλυμάτων ισχυρών οξέων ή αλκαλίων, καθώς αυτό μειώνει τη μηχανική αντοχή των φίλτρων.

Τα χάρτινα φίλτρα μπορούν να είναι απλά ή διπλωμένα (πεπλατυσμένα). Για να φτιάξετε ένα απλό λείο φίλτρο, ένα στρογγυλό κομμάτι φίλτρου συγκεκριμένου μεγέθους διπλώνεται τέσσερις φορές και κόβεται με ψαλίδι για να σχηματιστεί ένας τομέας του κύκλου. Η εξάρτηση της διαμέτρου του φίλτρου από τη διάμετρο της γυάλινης διηθητικής χοάνης παρουσιάζεται παρακάτω:

Το λείο φίλτρο πρέπει να εφαρμόζει άνετα στα τοιχώματα της χοάνης, ειδικά στο πάνω μέρος. Για να γίνει αυτό, συνιστάται όταν διπλώνετε το φίλτρο, να λυγίζετε το ημικύκλιο όχι κατά μήκος της μεσαίας γραμμής, αλλά κατά μήκος μιας παράλληλης γραμμής κοντά σε αυτό.

Το διπλωμένο φίλτρο τοποθετείται σε ένα χωνί (μπορείτε να το γεμίσετε όχι περισσότερο από 1/3 ή 1/2 με ίζημα), βρέξτε το με απεσταγμένο νερό και γεμίστε το στόμιο (σωλήνα) του χωνιού με νερό. Για να γίνει αυτό, το φίλτρο ανυψώνεται και χαμηλώνεται γρήγορα. Οι άκρες του φίλτρου πρέπει να είναι 5-10 mm κάτω από την άκρη της χοάνης. Το υγρό φίλτρο πιέζεται προσεκτικά πάνω στη χοάνη. Το φιλτράρισμα ξεκινά αμέσως για να διασφαλιστεί ότι το στόμιο της χοάνης παραμένει γεμάτο με υγρό. Μη γεμίζετε το χωνί με διάλυμα περισσότερο από τα 3/4 του όγκου. Η άκρη του στομίου πρέπει να αγγίζει το εσωτερικό τοίχωμα του γυαλιού που περιέχει το διήθημα για να αποφευχθεί το πιτσίλισμα.

Τα απλά λεία φίλτρα χρησιμοποιούνται συνήθως σε εργαστήρια ανάλυσης για το φιλτράρισμα αραιωμένων διαλυμάτων.

Το φιλτράρισμα είναι σημαντικά ταχύτερο όταν χρησιμοποιείτε πτυχωμένα φίλτρα. Αυτά τα φίλτρα είναι εύκολο να κατασκευαστούν (Εικ. 119). Οι πτυχές του φίλτρου δεν πρέπει να πλησιάζουν στο κέντρο του, διαφορετικά το χαρτί στο κέντρο του φίλτρου μπορεί να σκιστεί. Το έτοιμο φίλτρο εισάγεται στη χοάνη έτσι ώστε να βρίσκεται δίπλα στα τοιχώματά του. Εάν η χοάνη έχει γωνία μεγαλύτερη ή μικρότερη από 60°, το φίλτρο προσαρμόζεται σε αυτήν αλλάζοντας τη θέση της δεύτερης κάμψης. Είναι απαραίτητο το φίλτρο να έχει ένα αρκετά αιχμηρό άκρο, έτσι ώστε το διηθητικό χαρτί να μην καταστραφεί από επαναλαμβανόμενη αναδίπλωση.

Πριν τοποθετήσετε το έτοιμο φίλτρο στη χοάνη, ξεδιπλώνεται και λυγίζει έτσι ώστε η εξωτερική πλευρά του φίλτρου να είναι επάνω μέσαφίλτρο. Το φίλτρο, σωστά τοποθετημένο στη χοάνη, υγραίνεται με το φιλτραρισμένο υγρό ή με απεσταγμένο νερό.

Όταν φιλτράρετε θερμά διαλύματα και χρησιμοποιείτε χοάνες μεγάλης διαμέτρου, το επάνω μέρος του φίλτρου μπορεί να σκάσει. Για να εξαλειφθεί αυτός ο κίνδυνος, ένα μικρό ή ειδικό διάτρητο ένθετο πορσελάνης εισάγεται σε μια μεγάλη χοάνη και είναι καλύτερο να φιλτράρετε μέσα από δύο διπλωμένα φίλτρα τοποθετημένα μαζί.

Εξοπλισμός φιλτραρίσματος για ατμοσφαιρική πίεσηκαι η θερμοκρασία δωματίου είναι απλή και αποτελείται από χοάνη, φίλτρο, δέκτη και τρίποδο. Για το φιλτράρισμα θερμών κορεσμένων διαλυμάτων στερεών χρησιμοποιούνται φαρδιές, βραχυμένες χοάνες και για ταχεία διήθηση μεγάλων όγκων υγρών χρησιμοποιούνται κυματοειδείς χοάνες, τα ανώμαλα τοιχώματα των οποίων, σε συνδυασμό με λεία φίλτρα, αυξάνουν την αποτελεσματική επιφάνεια φιλτραρίσματος. Η χοάνη στερεώνεται σε δακτύλιο που συνδέεται σε εργαστηριακή βάση ή εισάγεται απευθείας στο λαιμό της φιάλης - τον δέκτη του διηθήματος. Στην τελευταία περίπτωση, είναι απαραίτητο να τοποθετηθεί μια λωρίδα διηθητικού χαρτιού κάτω από τη χοάνη, έτσι ώστε ο αέρας που μετατοπίζεται από το διήθημα να μπορεί να διαφύγει από τη φιάλη.

Το φιλτράρισμα είναι συχνά δύσκολο εάν ένα στρώμα αέρα (ένας θύλακας αέρα) σχηματίζεται μεταξύ του χάρτινου φίλτρου και του τοιχώματος της χοάνης. Για να αποφευχθεί αυτό, δημιουργείται μια ελαφρά υπερβολική πίεση στο εσωτερικό της χοάνης: η χοάνη καλύπτεται με ένα κομμάτι διηθητικού χαρτιού βρεγμένο στις άκρες και ένα ανεστραμμένο χωνί ίδιας διαμέτρου. Ο αέρας διοχετεύεται μέσω του άνω σωλήνα της χοάνης χρησιμοποιώντας μια λαστιχένια λάμπα και έτσι εξαλείφεται η θήκη αέρα.

Για να επιταχύνετε το φιλτράρισμα, επιμηκύνετε τον σωλήνα της χοάνης: ένας γυάλινος σωλήνας ίδιας (ή ελαφρώς μικρότερης) εσωτερικής διαμέτρου συνδέεται στο στόμιο με έναν ελαστικό σωλήνα. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ολόκληρος ο σωλήνας γεμίζει με μια στήλη διηθήματος, δημιουργώντας ένα κενό.

Συνιστάται το φιλτράρισμα των πολύ αλκαλικών διαλυμάτων και διαλυμάτων υδροφθορικού οξέος μέσω χοάνης από πορώδες πολυαιθυλένιο. Για την κατασκευή ενός τέτοιου χωνιού (Εικ. 120), χρησιμοποιούνται δύο γυάλινες χοάνες, η εξωτερική κλείνεται στο στενό σημείο με πώμα και η εσωτερική λιώνει στο ίδιο σημείο. Μίγμα σκόνης πολυαιθυλενίου και χλωριούχου νατρίου σε αναλογία μάζας 1:4 τοποθετείται ανάμεσα στα τοιχώματα των χωνιών και διατηρείται σε φούρνο στους 130-150 °C. Από καιρό σε καιρό, η εσωτερική χοάνη περιστρέφεται με πίεση για να εφαρμοστεί ομοιόμορφα η ημι-υγρή μάζα στην εσωτερική επιφάνεια της εξωτερικής χοάνης. Μετά την ψύξη, η εσωτερική χοάνη αφαιρείται, το βύσμα αφαιρείται από τον εξωτερικό σωλήνα της χοάνης και η πυροσυσσωματωμένη μάζα πλένεται με ζεστό νερό για να απομακρυνθεί το χλωριούχο νάτριο.

Η ταχύτητα διήθησης είναι ευθέως ανάλογη με την υδροστατική πίεση του φιλτραρισμένου υγρού, επομένως, όταν φιλτράρετε μεγάλους όγκους υγρών, είναι ωφέλιμο να διατηρείται σταθερή στάθμη υγρού στο φίλτρο. Στο Σχ. Το 121 δείχνει απλές σπιτικές συσκευές για αυτόματη προσθήκη υγρού στο φίλτρο. Το δοχείο με το υγρό κλείνει με ένα καθαρό ελαστικό πώμα εξοπλισμένο με ένα σωλήνα για την εισαγωγή υγρών και ένα σωλήνα για την εισαγωγή αέρα. Το επίπεδο του κάτω άκρου του σωλήνα εισαγωγής αέρα καθορίζει τη στάθμη του υγρού στο φίλτρο. Εάν η στάθμη πέσει, ο αέρας εισέρχεται στο δοχείο και πιέζει το υγρό πάνω στο φίλτρο. Ως αποτέλεσμα, η στάθμη του υγρού στο φίλτρο ανεβαίνει και η πρόσβαση στον αέρα μέσα στο δοχείο κλείνει.

Φιλτράρισμα κατά τη θέρμανση ή την ψύξη

Το φιλτράρισμα θέρμανσης πραγματοποιείται όταν είναι απαραίτητο να καθαριστούν θερμά συμπυκνωμένα διαλύματα από ακαθαρσίες, να φιλτραριστούν ιξώδη διαλύματα, καθώς και διαλύματα που περιέχουν ουσίες που κρυσταλλώνονται εύκολα σε κανονικές θερμοκρασίες.

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά τον τύπο του φίλτρου, το μέγεθος του φίλτρου και τη χοάνη για να επιταχύνετε τη διαδικασία. Πριν χυθεί το ζεστό διάλυμα στο φίλτρο, η χοάνη με το εισαγόμενο φίλτρο θερμαίνεται περνώντας μέσα από το φίλτρο μια ορισμένη ποσότητα ζεστού καθαρού διαλύτη ή ατμού διαλύτη εάν θερμανθεί σε λουτρό μέχρι να βράσει. Στην τελευταία περίπτωση, το χωνί καλύπτεται με γυαλί ρολογιού. Πριν από τη διήθηση, ο διαλύτης χύνεται έξω από τον δέκτη έτσι ώστε να μην αραιώνει το διήθημα. Το φίλτρο πρέπει να έχει υψηλή στάθμη υγρού για να επιταχύνει το φιλτράρισμα.

Ένα χωνί με φίλτρο μπορεί επίσης να θερμανθεί με ένα μεταλλικό χωνί για ζεστό φιλτράρισμα (Εικ. 122, α) ή ένα χωνί, ανάμεσα στα διπλά τοιχώματα του οποίου περνά ζεστό νερό, υδρατμός ή ζεστός αέρας (Εικ. 122, β). . Η θέρμανση μπορεί επίσης να επιτευχθεί με βύθιση του ηλεκτρικού θερμαντήρα σε φιλτραρισμένο διάλυμα, εάν το τελευταίο δεν περιέχει ουσίες που αντιδρούν με το μέταλλο.

Για ομοιόμορφη θέρμανση εργαστηριακών υαλικών χρησιμοποιούνται και πλεκτά καλύμματα (καπάκια) με ηλεκτρική θέρμανση. Συνήθως κατασκευάζονται από ένα λεπτό σκέλος γυαλιού και περιέχουν ένα εύκαμπτο θερμαντικό στοιχείο με τη μορφή λεπτού σύρματος ή πηνίου.

Η ψυκτική διήθηση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε χωνί που ψύχεται με πάγο ή σε χωνί στο οποίο περνάει ένα ψυχρό διάλυμα άλμης ανάμεσα στα διπλά τοιχώματα.

Μειωμένη πίεση φιλτραρίσματος

Το φιλτράρισμα υπό μειωμένη πίεση επιτρέπει τον πληρέστερο διαχωρισμό των στερεών από τα υγρά και αυξάνει την ταχύτητα της διαδικασίας.

Ο εξοπλισμός φιλτραρίσματος κενού αποτελείται από μια συσκευή φίλτρου, έναν δέκτη, μια αντλία εκτόξευσης νερού και μια φιάλη ασφαλείας.

Κατά το φιλτράρισμα μεγάλων ποσοτήτων ουσιών, χρησιμοποιούνται συχνότερα διάτρητη πορσελάνη ή γυάλινες κυλινδρικές χοάνες Buchner σε σχήμα σχισμής που εισάγονται σε κωνικές φιάλες για φιλτράρισμα υπό κενό με σωλήνα. Τα τελευταία συνδέονται με την αντλία εκτόξευσης νερού μέσω μιας φιάλης ασφαλείας. Είναι απαραίτητο το μέγεθος της χοάνης να αντιστοιχεί στην ποσότητα του φιλτραρισμένου στερεού, το οποίο θα πρέπει να καλύπτει πλήρως την επιφάνεια του φίλτρου. Ωστόσο, ένα πολύ παχύ στρώμα ιζήματος δυσκολεύει την αναρρόφηση και το επακόλουθο ξέπλυμα.

Ένα φίλτρο για χοάνες Buchner είναι ένα στρογγυλό φύλλο διηθητικού χαρτιού που τοποθετείται στο διάτρητο χώρισμα της χοάνης. Η διάμετρος του φίλτρου πρέπει να είναι ελαφρώς μικρότερη από τη διάμετρο του χωρίσματος. Οι μεγάλες χοάνες Buchner έχουν συνήθως δύο φίλτρα στοιβαγμένα το ένα πάνω στο άλλο. Προκειμένου το τοποθετημένο χάρτινο φίλτρο να εφαρμόζει αρκετά σφιχτά στο διάτρητο χώρισμα της χοάνης, πρώτα υγραίνεται με διαλύτη πάνω στο χωνί και πιέζεται ομοιόμορφα επάνω του. Στη συνέχεια, μετά την απομάκρυνση του διαλύτη, το διηθημένο μείγμα χύνεται στο χωνί και αναρροφάται.

Στην περίπτωση των υδατικών διαλυμάτων, οι μικρές ποσότητες νερού που χρησιμοποιούνται για τη διαβροχή του φίλτρου δεν είναι σημαντικές. Σε περιπτώσεις όπου η παρουσία νερού είναι απαράδεκτη, το υγρό φίλτρο, έχοντας πετύχει σφιχτή εφαρμογή, πλένεται αιθυλικό οινόπνευμαή ακετόνη, και στη συνέχεια ένας διαλύτης του οποίου η παρουσία στο διήθημα είναι αποδεκτή. Το φίλτρο χαρτί που έχει υγρανθεί με οργανικό διαλύτη δεν κολλάει στο χωνί καθώς και όταν είναι υγρό με νερό.

Οι χοάνες Buchner στερεώνονται σε κωνικές φιάλες χρησιμοποιώντας ελαστικά πώματα ή παχιά επίπεδα κομμάτια από καουτσούκ που καλύπτουν το πάνω μέρος του λαιμού της φιάλης. Τα τελευταία είναι βολικά στο ότι δεν μπορούν να έλκονται μέσα στη φιάλη κατά την αναρρόφηση κατά τη διήθηση.

Για να διαχωριστεί πλήρως το μητρικό υγρό, το ίζημα στο φίλτρο συμπιέζεται έξω με την επίπεδη επιφάνεια ενός γυάλινου πώματος ή ενός κυλίνδρου με παχύ τοίχωμα με επίπεδο πυθμένα μέχρι να σταματήσει να στάζει το υγρό. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι δεν δημιουργούνται ρωγμές στην επιφάνεια του παχύ στρώματος ιζήματος, καθώς αυτό οδηγεί σε ατελή αναρρόφηση του μητρικού υγρού και μόλυνση του ιζήματος. Για να απομακρυνθεί το υπόλοιπο μητρικό υγρό, το ίζημα πλένεται στο φίλτρο με μικρές ποσότητες διαλύτη σε ατμοσφαιρική πίεση. Όταν το κέικ φίλτρου είναι κορεσμένο με διαλύτη, το κενό ενεργοποιείται ξανά για αναρρόφηση.

Κατά τη διήθηση με αναρρόφηση, τα φίλτρα από συνθετικές ίνες χρησιμοποιούνται ως υλικά φίλτρου εκτός από τα συμβατικά χάρτινα φίλτρα. Έτσι, τα φίλτρα από πολυβινυλοχλωρίδιο ή πολυεστερικές ίνες είναι ανθεκτικά στα οξέα και τα αλκάλια, αλλά καταστρέφονται από οργανικούς διαλύτες.

Για τον διαχωρισμό κολλωδών ιζημάτων που είναι δύσκολο να φιλτράρονται, χρησιμοποιείται συχνά μια μάζα αμιάντου, η οποία μπορεί να συμπιεστεί σε μια χοάνη αναρρόφησης ή σε χωνευτήριο Gooch. Η αμιαντομάζα παρασκευάζεται ως εξής: σε κονίαμα πορσελάνης αλέθεται ο αμίαντος με συμπ. HCl, μεταφέρουμε τη μάζα σε ένα ποτήρι και βράζουμε για 20-30 λεπτά σε απαγωγό. Στη συνέχεια η μάζα αραιώνεται με 20-30 φορές όγκο απεσταγμένου νερού, διηθείται σε χωνί Buchner και πλένεται με νερό μέχρις ότου η αντίδραση οξέος στο διήθημα εξαφανιστεί. Στη συνέχεια, η μάζα ξηραίνεται στους 100-120 °C και πυρώνεται σε μούφα. Ο πυρωμένος αμίαντος ανακινείται με νερό μέχρι να ληφθεί ομοιογενής μάζα, μεταφέρεται στην πλάκα φίλτρου ενός χωνιού ή χωνευτηρίου Gooch, αναρροφάται και συμπιέζεται.

Οι χοάνες, τα χωνευτήρια και τα φίλτρα αερίων με συγκολλημένη πλάκα από πυροσυσσωματωμένη γυάλινη σκόνη είναι εξαιρετικά βολικά για φιλτράρισμα. Τα γυάλινα φίλτρα χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό στερεών από τα υγρά κατά τη διήθηση και την εκχύλιση, για την αφαίρεση σωματιδίων ομίχλης από τα αέρια και για τη δημιουργία φυσαλίδων (διανομής) αερίων στα υγρά. Τα γυάλινα φίλτρα, ωστόσο, δεν είναι βολικά σε περιπτώσεις που απαιτείται ποσοτικός διαχωρισμός του ιζήματος, καθώς είναι δύσκολο να αφαιρεθεί εντελώς το ίζημα από το φίλτρο. Δεν είναι κατάλληλα για φιλτράρισμα πολύ συμπυκνωμένων θερμών διαλυμάτων αλκαλίων και ανθρακικών αλκαλιμετάλλων.

Το πορώδες των γυάλινων πλακών φίλτρου και οι ονομασίες τους άλλαζαν συχνά. Σύμφωνα με το GOST 9775-69, η κατηγορία φίλτρου εξαρτάται από το μέγεθος των πόρων (Πίνακας 8).

Οι τύποι γυάλινων χωνίων και χωνευτηρίων με πορώδη φίλτρα φαίνονται στο Σχ. 123.

Εκτός από γυάλινα προϊόντα με φίλτρα για υγρά, κατασκευάζονται και προϊόντα με φίλτρα για φιλτράρισμα και αέρια πλύσης.

Διατίθενται επίσης χοάνες φίλτρου με θερμοστάτη σωλήνα και θερμοστατικό χιτώνιο (Εικ. 124). Οι ηλεκτρικά θερμαινόμενες χοάνες έχουν σχεδιαστεί για θερμαινόμενο φιλτράρισμα διαλυμάτων και εναιωρημάτων που είναι κρυσταλλοποιούμενα και παχύρρευστα σε θερμοκρασία δωματίου. Η θέρμανση της διηθητικής χοάνης στους 130°C αποτρέπει τη στερεοποίηση του διαλύματος και η διήθηση προχωρά γρήγορα.

Το κύριο στοιχείο μιας ηλεκτρικά θερμαινόμενης χοάνης φίλτρου με θερμοστάτη σωλήνα είναι ένα γυάλινο φίλτρο διαμέτρου 40 mm με συγκολλημένο γυάλινο σωλήνα λεπτού τοιχώματος, ο οποίος περιέχει ηλεκτρική θερμάστρα 30 W. Οι χοάνες διατίθενται με φίλτρα με μεγέθη 40, 100, 160 microns.

Σε μια θερμαινόμενη χοάνη φίλτρου, ο έλεγχος της θερμοκρασίας εξασφαλίζεται από το ψυκτικό που ρέει. Ο όγκος της χοάνης πάνω από το φίλτρο με θερμοστάτη σωλήνα είναι 80 ml, με θερμοστατικό περίβλημα - 58 ml.

Για τον διαχωρισμό υγρών από στερεά, χρησιμοποιείται μια αντίστροφη υποβρύχια χοάνη φίλτρου (Εικ. 123, d). Το φίλτρο βυθίζεται στο υγρό και το διήθημα εισέρχεται στον δέκτη στον οποίο είναι συνδεδεμένο το φίλτρο. Με αυτή τη συσκευή είναι βολικό να πραγματοποιείτε φιλτράρισμα σε χαμηλές θερμοκρασίες, διατηρώντας χαμηλή θερμοκρασίαφιλτραρισμένο μείγμα χρησιμοποιώντας λουτρό ψύξης.

Για να διαχωρίσετε μικρές ποσότητες ουσιών, χρησιμοποιήστε ένα χωνί με γυάλινο καρφί, το οποίο καλύπτεται με ένα στρογγυλό κομμάτι διηθητικό χαρτί. Για να γίνει αυτό, το άκρο μιας γυάλινης ράβδου μαλακώνει στη φλόγα ενός καυστήρα και στη συνέχεια ισοπεδώνεται, πιέζοντάς το πάνω στην επίπεδη οριζόντια επιφάνεια μιας μεταλλικής πλάκας. Είναι απαραίτητο το φίλτρο να εφαρμόζει σφιχτά στο καρφί και οι άκρες του φίλτρου να κάμπτονται 1-2 mm κατά μήκος του τοιχώματος της χοάνης. Ο δέκτης του διηθήματος είναι ένας σωλήνας φίλτρου (με πλευρική έξοδο).

Για να φιλτράρετε ουσίες με χαμηλό σημείο τήξης ή πολύ διαλυτές σε θερμοκρασία δωματίου, χρησιμοποιήστε κενό κατά την ψύξη. Στην περίπτωση μικρών ποσοτήτων ιζήματος, το χωνί και το διάλυμα προψύχονται σε ψυγείο. Σε άλλες περιπτώσεις, μια χοάνη Buchner είναι ενσωματωμένη σε μια φιάλη με κομμένο το κάτω μέρος, γεμίζοντας τελευταίος πάγοςή μίγμα ψύξης.

Κατά το φιλτράρισμα σε ατμόσφαιρα αδρανούς αερίου, χρησιμοποιούνται οι εγκαταστάσεις που φαίνονται στο Σχ. 125.

Αναλυτικά φίλτρα αεροζόλ AFA

Τα φίλτρα AFA χρησιμοποιούνται για τη μελέτη και τον έλεγχο των αερολυμάτων που περιέχονται στον αέρα ή άλλα αέρια. Τα φίλτρα AFA αποτελούνται από ένα ξεχωριστό στοιχείο φίλτρου ή ένα στοιχείο φίλτρου κολλημένο σε ένα δακτύλιο στήριξης και προστατευτικούς χάρτινους δακτυλίους με προεξοχές.

Το στοιχείο φίλτρου που χρησιμοποιείται είναι υλικό φίλτρου FP (φίλτρο Petryanov) κατασκευασμένο από εξαιρετικά λεπτές ίνες πολυμερούς (οξική κυτταρίνη, υπερχλωροβινύλιο, πολυστυρόλιο). Η επιφάνεια εργασίας του στρογγυλού φίλτρου είναι 3, 10, 20 και 160 cm2.

Φυγοκέντρηση

Η φυγοκέντρηση είναι μία από τις μεθόδους διαχωρισμού ετερογενών συστημάτων (υγρό - υγρό, υγρό - στερεά σωματίδια). σε ρότορες υπό την επίδραση φυγόκεντρων δυνάμεων. Η φυγοκέντρηση είναι πλεονεκτική εάν οι φιλτραρισμένες ουσίες φράξουν τους πόρους του φίλτρου, αλλοιωθούν κατά την επαφή με το υλικό του φίλτρου ή εάν διασπείρονται λεπτά.

Η φυγοκέντρηση πραγματοποιείται σε ειδικές συσκευές που ονομάζονται φυγόκεντροι. Το κύριο μέρος της φυγόκεντρου είναι ο ρότορας, ο οποίος περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα.

Οι τύποι φυγοκεντρητών είναι πολυάριθμοι. Χωρίζονται κυρίως ανάλογα με το μέγεθος του παράγοντα διαχωρισμού. Είναι ίσος με τον λόγο της επιτάχυνσης του φυγόκεντρου πεδίου που αναπτύσσεται σε μια φυγόκεντρο προς την επιτάχυνση της βαρύτητας. Ο παράγοντας διαχωρισμού είναι μια αδιάστατη ποσότητα. Το διαχωριστικό αποτέλεσμα της φυγόκεντρου αυξάνεται ανάλογα με τον παράγοντα διαχωρισμού.

Ο συντελεστής διαχωρισμού των ηλεκτροκίνητων φυγοκεντρητών που παράγονται από την εγχώρια βιομηχανία κυμαίνεται από 1.600 έως 300.000 και η ταχύτητα του ρότορα κυμαίνεται από 1.000 έως 50.000 rpm.

Τα ετερογενή συστήματα στις φυγόκεντρες διαχωρίζονται είτε με καθίζηση είτε με διήθηση. Ανάλογα με αυτό, διατίθενται φυγοκεντρητές με συμπαγή ρότορα ή με διάτρητο ρότορα καλυμμένο με υλικό φίλτρου.

Η φυγοκέντρηση με καθίζηση πραγματοποιείται για τη διαύγαση ενός υγρού που περιέχει αιωρούμενα στερεά ή για την καθίζηση της στερεάς φάσης. Αποτελείται από την καθίζηση της στερεάς φάσης, τη συμπίεση του ιζήματος και την απελευθέρωση του υπερκειμένου.

Στην εργαστηριακή πρακτική χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι φυγοκεντρητών: χειροκίνητες ή ηλεκτρικές, επιτραπέζιες (φορητές), κινητές και σταθερές. Με βάση τον συντελεστή διαχωρισμού, οι φυγόκεντροι χωρίζονται σε συμβατικές (με συντελεστή διαχωρισμού μικρότερο από 3500), υπερφυγόκεντρες και υπερφυγόκεντρες (με συντελεστή διαχωρισμού τουλάχιστον 3500). Οι συμβατικές φυγόκεντρες χρησιμοποιούνται κυρίως για τον διαχωρισμό αιωρημάτων χαμηλής διασποράς (μέγεθος μεγαλύτερο από 10-50 μικρά) διαφόρων συγκεντρώσεων. Οι υπερφυγόκεντροι χρησιμοποιούνται κυρίως για τον διαχωρισμό γαλακτωμάτων και εναιωρημάτων υψηλής διασποράς (μέγεθος μικρότερο από 10 μικρά). Για τον διαχωρισμό και τη μελέτη συστημάτων υψηλής διασποράς και υψηλών μοριακών ενώσεων, χρησιμοποιούνται αναλυτικές και παρασκευαστικές υπερφυγόκεντρες με συντελεστή διαχωρισμού μεγαλύτερο από 100.000. Οι φυγόκεντροι χρησιμοποιούνται για την απομόνωση ουσιών από διαλύματα που βρίσκονται υπό κανονικές συνθήκες σε κολλοειδή κατάσταση ή με τη μορφή αδιαχώριστων εναιωρημάτων (πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, πολυσακχαρίτες).

Ο ρότορας υπερφυγοκέντρου περιστρέφεται, κατά κανόνα, σε θάλαμο κενού κατά τη διάρκεια της ψύξης (ψυγμένες φυγόκεντρες Η ταχύτητα και ο χρόνος περιστροφής του ρότορα, καθώς και οι συνθήκες θερμοκρασίας της φυγοκέντρησης, ελέγχονται από ηλεκτρονικές συσκευές).

Το προς επεξεργασία διάλυμα τοποθετείται σε ειδικό δοχείο, το οποίο στη συνέχεια περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα σε ρότορα φυγοκέντρου. Σε αυτή την περίπτωση, τα συστατικά του μείγματος, υπό την επίδραση της φυγόκεντρης δύναμης, κατανέμονται σε στρώματα σε διαφορετικά βάθη (σύμφωνα με τις μάζες των σωματιδίων). τα βαρύτερα σωματίδια πιέζονται στον πυθμένα του δοχείου.

Όταν χρησιμοποιείτε μικρού μεγέθους φορητές φυγόκεντρες σωλήνων με χειροκίνητη ή ηλεκτρική κίνηση, η ανάρτηση τοποθετείται σε γυάλινους ή πλαστικούς σωλήνες, οι οποίοι περιστρέφονται γύρω από τον κύριο άξονα, αναρτημένες σε άξονες. Οι φυγοκεντρητές σωλήνων για περιοδικό διαχωρισμό μικρών ποσοτήτων μιας ουσίας μπορούν να είναι δύο τύπων. Σε ορισμένους, οι δοκιμαστικοί σωλήνες συγκρατούνται με πείρους στον ρότορα και παίρνουν οριζόντια θέση κατά την περιστροφή, σε άλλους στερεώνονται άκαμπτα σε μια ορισμένη γωνία ως προς τον άξονα περιστροφής (γωνιακοί ρότορες).

Στο Σχ. Το σχήμα 126 δείχνει τη θέση των σωλήνων κατά τη φυγοκέντρηση σε έναν γωνιακό ρότορα και σε έναν ρότορα με αιωρούμενα κύπελλα.

Μετά τη διακοπή της φυγοκέντρησης, η διαυγής υγρή φάση (κέντρο) αποστραγγίζεται ή συλλέγεται χρησιμοποιώντας μια πιπέτα. Το ίζημα πλένεται και φυγοκεντρείται ξανά. Εάν πρέπει να εξαχθεί η μέγιστη ποσότητα ιζήματος από τον δοκιμαστικό σωλήνα, τότε το συμπύκνωμα απορρίπτεται και το ίζημα ξηραίνεται σε ξηραντήρα κενού χωρίς να αφαιρεθεί από τον γυάλινο σωλήνα της φυγοκέντρησης.

Όταν χρησιμοποιείτε φυγοκεντρητές σωλήνων, οι δοκιμαστικοί σωλήνες από γυαλί με παχύ τοίχωμα ή συνθετικό υλικό εισάγονται σε προστατευτικά μεταλλικά κύπελλα. Το κάτω μέρος των γυάλινων σωλήνων προστατεύεται με ελαστικά παρεμβύσματα. Οι γυάλινοι δοκιμαστικοί σωλήνες μπορούν να γεμιστούν στο ήμισυ του όγκου και οι δοκιμαστικοί σωλήνες από συνθετικά υλικά σε υψηλές ταχύτητες ρότορα (5000 rpm) θα πρέπει να γεμιστούν σχεδόν μέχρι την κορυφή, έτσι ώστε να μην παραμορφώνονται υπό την επίδραση της φυγόκεντρης δύναμης. Για να διασφαλιστεί η ασφαλής λειτουργία, είναι απαραίτητο να ζυγοσταθμίσετε με μεγάλη ακρίβεια τους σωλήνες με την φυγοκεντρημένη ανάρτηση. Η ανισορροπία στις υψηλές ταχύτητες μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη του ρότορα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι πτητικόι διαλύτες μπορούν να εξατμιστούν κατά τη διάρκεια της φυγοκέντρησης, είναι προτιμότερο να σφραγίζονται οι σωλήνες με πώματα.

Οι ρότορες των εργαστηριακών φυγόκεντρων δοκιμαστικών σωλήνων, με εξαίρεση τις χειροκίνητες, τοποθετούνται σε προστατευτικές μεταλλικές θήκες (καπάκια) έτσι ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος για τους εργαζομένους εάν ένας δοκιμαστικός σωλήνας με ποτήρι ζέσεως πέσει από τις κρεμάστρες.

Είναι απαραίτητο να ακολουθείτε αυστηρά τις οδηγίες που δίνονται στις εργοστασιακές οδηγίες για αυτήν τη συσκευή φυγοκέντρησης δεν πρέπει να ξεπερνιέται η ταχύτητα του ρότορα που καθορίζεται στις οδηγίες. Η φυγόκεντρος μπορεί να τεθεί σε κίνηση μόνο με κλειστό το κάλυμμα ασφαλείας. Το καπάκι μπορεί να ανοίξει μόνο αφού σταματήσει τελείως η φυγόκεντρος.

Χειροκίνητη φυγόκεντρος RC-4.Αυτή η φυγόκεντρος έχει σχεδιαστεί για να διαχωρίζει υγρά διαφορετικής πυκνότητας ή να διαχωρίζει αιωρούμενα ή αναδευόμενα σωματίδια από υγρά. Τα κύρια μέρη της φυγόκεντρου: ένα σώμα από χυτοσίδηρο, στο εσωτερικό του οποίου είναι τοποθετημένα γρανάζια (σκουλήκι), μια βάση δοκιμαστικού σωλήνα, μια λαβή και ένας σφιγκτήρας. Στην αρθρωτή ανάρτηση της βάσης του δοκιμαστικού σωλήνα υπάρχουν τέσσερα μανίκια από καρβολίτη. Υγρά και στερεά διαφορετικής πυκνότητας κατανέμονται σε διαφορετικά σημεία του σωλήνα όταν περιστρέφονται. Ο διαχωρισμός μπορεί να πραγματοποιηθεί ταυτόχρονα σε τέσσερις σωλήνες. Για μία περιστροφή της λαβής, η βάση του δοκιμαστικού σωλήνα κάνει οκτώ στροφές. Για να λειτουργήσει, η φυγόκεντρος τοποθετείται με σφιγκτήρα στο καπάκι του εργαστηριακού τραπεζιού ή σε ειδική βάση.

Επιτραπέζια φυγόκεντρος εργαστηρίου TsLN-2.Η φυγόκεντρος TsLN-2 λειτουργεί με ρότορα γωνιακού τύπου RU 6x10. Ο μέγιστος όγκος του φυγοκεντρημένου υλικού είναι 60 cm3. Ταχύτητα ρότορα 3000-8000 rpm; Το διάστημα ταχύτητας περιστροφής, που ρυθμίζεται από το διακόπτη, είναι 1000 στροφές. Ο συντελεστής διαχωρισμού φτάνει τα 5.500 Ο χρόνος επιτάχυνσης του ρότορα στη μέγιστη ταχύτητα είναι 10 λεπτά. χρόνος πέδησης όχι περισσότερο από 8 λεπτά. Χρόνος συνεχούς λειτουργίας 60 λεπτά. ελάχιστο υποχρεωτικό διάλειμμα 15 λεπτά. Ο θάλαμος εργασίας της φυγόκεντρου κλείνει με καπάκι με συσκευή αυτοκλεισίματος. Βάρος φυγοκέντρου 8 κιλά.

Όταν εργάζεστε με τη φυγόκεντρο TsLN-2, απαγορεύεται: η εργασία χωρίς γείωση. αυξήστε την ταχύτητα περιστροφής πάνω από 8000 rpm. εργασία με ανοιχτά καλύμματα ρότορα και φυγοκέντρησης. εργασία με γυάλινους δοκιμαστικούς σωλήνες σε ταχύτητες ρότορα πάνω από 4000 rpm. Τοποθετήστε σωλήνες γεμάτους με φυγοκεντρημένο υλικό όχι διαμετρικά αντίθετα.

Η διαφορά στη μάζα των διαμετρικά τοποθετημένων δοκιμαστικών σωλήνων που πληρούνται με το προς φυγοκέντρηση υλικό δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,5 g Η πυκνότητα του υγρού που διαχωρίζεται σε δοκιμαστικούς σωλήνες από πολυμερή υλικά δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 2 g/cm3, σε γυάλινους δοκιμαστικούς σωλήνες - όχι περισσότερο από 1,5 g/cm3.

Γωνιακός μικρού μεγέθους φυγόκεντρος TsUM-1.Η φυγόκεντρος διαθέτει cross-rotor για ταυτόχρονη φυγοκέντρηση υγρών σε τέσσερις σωλήνες χωρητικότητας 25 ml, τέσσερις των 10 ml και οκτώ των 5 ml. Η ταχύτητα του ρότορα από 2000 έως 8000 rpm ρυθμίζεται σταδιακά. Ο συντελεστής διαχωρισμού φτάνει τις 6000. Ο χρόνος επιτάχυνσης του δρομέα είναι 8-10 λεπτά. Η φυγόκεντρος είναι εξοπλισμένη με ένα ηλεκτρικό ρολόι, το οποίο καθιστά δυνατή τη ρύθμιση του χρόνου φυγοκέντρησης από 0 έως 60 λεπτά, ακολουθούμενη από αυτόματη πέδηση. Βάρος φυγόκεντρου 16 κιλά.

Η προπαρασκευαστική φυγοκέντρηση είναι μία από τις μεθόδους απομόνωσης βιολογικό υλικόγια τα επόμενα βιοχημική έρευνα. Σας επιτρέπει να απομονώσετε έναν σημαντικό αριθμό κυτταρικών σωματιδίων για μια ολοκληρωμένη μελέτη της βιολογικής δραστηριότητας, της δομής και της μορφολογίας τους. Η μέθοδος είναι επίσης εφαρμόσιμη για την απομόνωση βασικών βιολογικών μακρομορίων. Πεδίο χρήσης: ιατρική, χημική και βιοχημική έρευνα.

Ταξινόμηση προπαρασκευαστικών μεθόδων φυγοκέντρησης

Η προπαρασκευαστική φυγοκέντρηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μία από τις ακόλουθες μεθόδους:

• Ισοπυκνική. Μπορεί να πραγματοποιηθεί με κλίση πυκνότητας ή με τον συνήθη τρόπο. Στην πρώτη περίπτωση, το επεξεργασμένο υλικό επιστρώνεται στην επιφάνεια ενός ρυθμιστικού διαλύματος με συνεχή κλίση πυκνότητας και φυγοκεντρείται έως ότου τα σωματίδια διαχωριστούν σε ζώνες. Στη δεύτερη περίπτωση, το υπό μελέτη μέσο φυγοκεντρείται έως ότου σχηματιστεί ένα ίζημα σωματιδίων με υψηλό μοριακό βάρος, μετά το οποίο τα υπό μελέτη σωματίδια απομονώνονται από το προκύπτον υπόλειμμα.
• Ισορροπία. Εκτελείται σε βαθμίδα πυκνότητας αλάτων βαρέων μετάλλων. Η φυγοκέντρηση σάς επιτρέπει να καθορίσετε την κατανομή ισορροπίας της συγκέντρωσης της διαλυμένης υπό δοκιμή ουσίας. Στη συνέχεια, υπό την επίδραση φυγόκεντρων δυνάμεων επιτάχυνσης, τα σωματίδια του μέσου συλλέγονται σε ξεχωριστή ζώνη του δοκιμαστικού σωλήνα.

Η βέλτιστη μεθοδολογία επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τους στόχους και τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος που μελετάται.

Ταξινόμηση προπαρασκευαστικών εργαστηριακών φυγοκεντρητών

Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και τα λειτουργικά χαρακτηριστικά, οι προπαρασκευαστικές φυγόκεντρες μπορούν να χωριστούν σε 3 κύριες ομάδες:

Γενικού σκοπού. Μέγιστη ταχύτητα – 8.000 rpm με σχετική φυγόκεντρη επιτάχυνση έως 6.000 g. Οι εργαστηριακές φυγόκεντρες γενικής χρήσης είναι εξοπλισμένες με γωνιακούς ρότορες ή ρότορες με κρεμαστά δοχεία για την αποθήκευση βιολογικού υλικού. Χαρακτηρίζονται από μεγάλη χωρητικότητα από 4 dm 3 έως 6 dm 3, η οποία επιτρέπει τη χρήση τυπικών σωλήνων φυγοκέντρησης με όγκο 10-100 dm 3 και δοχείων χωρητικότητας όχι μεγαλύτερης από 1,25 dm 3. Λόγω των ιδιαιτεροτήτων της στερέωσης του ρότορα στον κινητήριο άξονα, οι σωλήνες ή τα δοχεία πρέπει να είναι ισορροπημένα και να διαφέρουν ως προς το βάρος κατά 0,25 g το πολύ. Όταν ο ρότορας είναι μερικώς φορτωμένος, τα δοχεία με το μέσο δοκιμής θα πρέπει να τοποθετούνται συμμετρικά το ένα ως προς το άλλο, διασφαλίζοντας έτσι την ομοιόμορφη κατανομή τους σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του ρότορα.

• Εξπρές. Μέγιστη ταχύτητα – 25.000 rpm με σχετική φυγόκεντρη επιτάχυνση έως 89.000 g. Για την αποφυγή θέρμανσης λόγω δυνάμεων τριβής που προκύπτουν κατά την περιστροφή του ρότορα, ο θάλαμος εργασίας είναι εξοπλισμένος με σύστημα ψύξης. Είναι εξοπλισμένα με γωνιακούς ρότορες ή ρότορες με κρεμαστά δοχεία για τοποθέτηση βιολογικού υλικού. Ικανότητα προπαρασκευαστικού υψηλής ταχύτητας
  φυγόκεντροι – 1,5 dm 3 .
• Υπερφυγόκεντροι. Μέγιστη ταχύτητα – 75.000 rpm με σχετική φυγόκεντρη επιτάχυνση έως 510.000 g. Για την αποφυγή θέρμανσης λόγω δυνάμεων τριβής που προκύπτουν κατά την περιστροφή του ρότορα, είναι εξοπλισμένοι με σύστημα ψύξης και μονάδα κενού. Οι ρότορες υπερφυγοκέντρου είναι κατασκευασμένοι από εξαιρετικά ισχυρά κράματα τιτανίου ή αλουμινίου. Για τη μείωση των κραδασμών λόγω ανομοιόμορφης πλήρωσης, οι ρότορες έχουν έναν εύκαμπτο άξονα.

Μια χωριστή κατηγορία θα πρέπει να περιλαμβάνει ειδικά σχεδιασμένες προπαρασκευαστικές φυγόκεντρες σχεδιασμένες για τη διεξαγωγή ορισμένων τύπων έρευνας και την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει φυγοκεντρητές με μανδύες θέρμανσης, φυγοκεντρητές ψύξης και άλλο παρόμοιο εξοπλισμό.

Χαρακτηριστικά του σχεδιασμού του ρότορα σε προπαρασκευαστικές φυγόκεντρες

Οι προπαρασκευαστικές φυγόκεντρες είναι εξοπλισμένες με γωνιακούς ή οριζόντιους ρότορες:

Γωνιακοί ρότορες - οι δοκιμαστικοί σωλήνες βρίσκονται σε γωνία 20-35° ως προς τον άξονα περιστροφής κατά τη λειτουργία της φυγοκέντρησης. Η απόσταση που διανύουν τα σωματίδια στο αντίστοιχο τοίχωμα του δοκιμαστικού σωλήνα είναι μικρή και επομένως η καθίζηση τους γίνεται αρκετά γρήγορα. Λόγω των ρευμάτων μεταφοράς που εμφανίζονται κατά τη φυγοκέντρηση, οι ρότορες σταθερής γωνίας χρησιμοποιούνται σπάνια για τον διαχωρισμό σωματιδίων των οποίων το μέγεθος και οι ιδιότητες προκαλούν σημαντικές διαφορές στους ρυθμούς καθίζησης. Οριζόντιοι ρότορες - οι σωλήνες αυτού του τύπου ρότορα είναι τοποθετημένοι κάθετα. Κατά τη διαδικασία περιστροφής, υπό την επίδραση της φυγόκεντρης δύναμης, τα δοχεία με το επεξεργασμένο υλικό μετακινούνται σε οριζόντια θέση. Αυτά τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και λειτουργίας καθιστούν δυνατή τη μείωση των φαινομένων μεταφοράς, έτσι οι ρότορες αυτού του τύπου είναι οι βέλτιστοι για το διαχωρισμό σωματιδίων με διαφορετικούς ρυθμούς καθίζησης. Η χρήση τομεακών σωλήνων επιτρέπει επιπλέον μείωση των επιπτώσεων των φαινομένων στροβιλισμού και μεταφοράς.

Ο τύπος του ρότορα καθορίζει το εύρος χρήσης του εξοπλισμού. Η δυνατότητα αλλαγής του ρότορα σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε το ίδιο μοντέλο φυγόκεντρου για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων. Οι ιατρικές φυγόκεντρες για το εργαστήριο Centurion διατίθενται σε επιδαπέδια ή επιτραπέζια έκδοση, γεγονός που καθιστά δυνατή τη χρήση του εξοπλισμού σε οποιοδήποτε δωμάτιο, ανεξάρτητα από τον διαθέσιμο χώρο.

Η μέθοδος φυγοκέντρησης βασίζεται στη διαφορετική συμπεριφορά των σωματιδίων στο φυγόκεντρο πεδίο που δημιουργείται από τη φυγόκεντρο. Το δείγμα, που βρίσκεται στο δοχείο φυγοκέντρησης, τοποθετείται σε έναν ρότορα, ο οποίος κινείται από μια μονάδα φυγοκέντρησης. Για να διαχωριστεί ένα μείγμα σωματιδίων, είναι απαραίτητο να επιλέξετε ένα σύνολο συνθηκών, όπως ταχύτητα περιστροφής, χρόνος φυγοκέντρησης και ακτίνα ρότορα. Για τα σφαιρικά σωματίδια, ο ρυθμός εναπόθεσης (καθίζησης) εξαρτάται όχι μόνο από την επιτάχυνση, αλλά και από την ακτίνα και την πυκνότητα των σωματιδίων, καθώς και από το ιξώδες του μέσου στο οποίο εναποτίθεται το δείγμα.

Η φυγοκέντρηση μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: την προπαρασκευαστική και την αναλυτική. Η προπαρασκευαστική φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να απομονωθεί μέρος του δείγματος για περαιτέρω έρευνα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για την απομόνωση κυττάρων από εναιώρημα, βιολογικά μακρομόρια κ.λπ.

Η αναλυτική φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται για τη μελέτη της συμπεριφοράς των βιολογικών μακρομορίων σε ένα φυγόκεντρο πεδίο. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει σε κάποιον να λάβει δεδομένα για τη μάζα, το σχήμα και το μέγεθος των μορίων που βρίσκονται σε σχετικά μικρούς όγκους του δείγματος. Στην καθημερινή εργαστηριακή πρακτική, συναντάται συχνότερα η προπαρασκευαστική φυγοκέντρηση.

Οι προπαρασκευαστικές εργαστηριακές φυγόκεντρες, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε ομάδες ανάλογα με τον σκοπό τους: προπαρασκευαστικές υπερφυγόκεντρες, φυγόκεντρες γενικής χρήσης και φυγόκεντρες υψηλής ταχύτητας. Οι φυγόκεντροι γενικής χρήσης έχουν το μεγαλύτερο πρακτική εφαρμογήστα ιατρικά εργαστήρια, έχουν μέγιστη ταχύτητα έως 6 χιλιάδες σ.α.λ. Το κύριο χαρακτηριστικό αυτού του τύπου συσκευής είναι η σχετικά μεγάλη χωρητικότητά του - έως 6 λίτρα, που επιτρέπει τη χρήση για φυγοκέντρηση όχι μόνο σωλήνων φυγοκέντρησης με όγκο έως 100 ml, αλλά και δοχείων έως 1,25 λίτρα. Σε όλες τις φυγόκεντρες γενικής χρήσης, οι ρότορες είναι στερεωμένοι άκαμπτα στον άξονα μετάδοσης κίνησης, επομένως τα φυγοκεντρημένα δοχεία πρέπει να ζυγοσταθμίζονται με επαρκή ακρίβεια. Για να αποφύγετε τη θραύση, μην τοποθετείτε μονό αριθμό σωλήνων στον ρότορα, εάν το φορτίο είναι ατελές, τα δοχεία πρέπει να τοποθετούνται το ένα απέναντι από το άλλο.

Οι φυγόκεντροι υψηλής ταχύτητας έχουν μέγιστη ταχύτητα 25 χιλιάδες rpm και επιτάχυνση έως 89 χιλιάδες g. Ο θάλαμος που περιέχει τον ρότορα και τα φυγοκεντρημένα δείγματα είναι εξοπλισμένος με σύστημα ψύξης για την πρόληψη της θέρμανσης που προκαλείται από την τριβή όταν ο ρότορας περιστρέφεται σε υψηλές ταχύτητες. Τυπικά, τέτοιες φυγόκεντρες μπορούν να λειτουργήσουν με όγκο έως 1,5 λίτρο και είναι εξοπλισμένες με γωνιακούς ρότορες ή ρότορες με αντικαταστάσιμα κύπελλα.

Οι προπαρασκευαστικές υπερφυγόκεντρες επιταχύνουν στις 75.000 rpm και έχουν μέγιστη φυγόκεντρη επιτάχυνση 510 χιλιάδες g. Είναι εξοπλισμένα με μονάδες ψύξης και υποπίεσης για να αποτρέπουν την υπερθέρμανση του ρότορα από την τριβή με τον αέρα. Οι ρότορες για αυτές τις φυγόκεντρες είναι κατασκευασμένοι από κράματα τιτανίου ή αλουμινίου υψηλής αντοχής. Ο άξονας των υπερφυγοκέντρων, σε αντίθεση με τις υψηλής ταχύτητας και τις προπαρασκευαστικές φυγόκεντρες, είναι εύκαμπτος για τη μείωση των κραδασμών όταν διαταράσσεται η ισορροπία του ρότορα. Τα δοχεία στο ρότορα πρέπει να είναι προσεκτικά ισορροπημένα με ακρίβεια ενός δέκατου του γραμμαρίου.