14. Какие виды центрифуг Вы знаете и их применение?

Центрифуга - аппарат для создания центробежной силы, используемой с целью разделения неоднородной смеси на составные части различной плотности.

Первая центрифуга, предназначенная для отделения сливок от молока, была сконструирована 1887г. в Германии Лефельдом. Вскоре центрифуга стала неотъемлемой частью оборудования научных лабораторий. В 1922г. шведским физиохимикомТ.Сведвергом был сконструирован принципиально новый тип центрифуги - аналитическая центрифуга с оптической системой.

Центрифуги широко применяются в лабораторной практике, в авиационной и космической медицине и ветеринарии, как исследовательский и испытательный стенды для тренировки летчиков и космонавтов, а также лабораторных животных.

Лабораторные центрифуги предназначены для разделения биологических жидкостей на фракции с диагностической целью. Например, для определения объемного соотношения компонентов крови, либо для дальнейшего анализа выделенной фракции, с целью определения химического состава, структуры, молекулярной массы и т.д.

Центрифуга состоит из ротора, привода,., корпуса, рабочей (роторной) камеры и системы управления. Привод может быть ручным или электрическим. Назначение привода - сообщить ротору вращательное движение. Ротор представляет собой устройство для размещения сосудов с центрифугируемым веществом. Принцип работы центрифуг заключается в том, что центробежная сила, возникающая при вращении ротора, смещает находящиеся в растворе частицы в направлении от оси вращения при условии, если плотность частиц превышает плотность раствора.

В лабораторной практике применяют центрифуги общего назначения (частота вращения ротора до 6000-8000об/мин.), скоростные рефрижераторные центрифуги (частота вращения ротора до 18000- 25000об/мин) и ультрацентрифуги (частота вращения ротора до 75000-80000об/мин). Ассортимент центрифуг общего назначения весьма широк - от ручных центрифуг массой менее 1кг до тяжелых напольных аппаратов со встроенным холодильником и несколькими сменными роторами. Некоторые центрифуги снабжены скоростной приставкой, позволяющей проводить разделение при частоте вращенияот20000об/мин(рис.58, позиции 1,2).

Скоростные рефрижераторные центрифуги сложные напольные аппараты с мощным электродвигателем, холодильным агрегатом и вакуумной установкой. Их применяют для препаративных работ: разделения мелких частиц липопротеидов, вирусов, бактерий, клеточных органоидов (ядер, митохондрий, рибосом), а также высокомолекулярных органических и неорганических полимеров при заданной температуре^

Ультрацентрифуги делят на аналитические и препаративные. С помощью ультрацентрифуг исследуют седиментационные свойства макромолекул для определения чистоты их молекулярной массы и структуры. Препаративные центрифуги применяют для разделения белков, нуклеиновых кислот, олиго- и полисахаридов, взятых в больших объемах^

В комплект препаративных ультрацентрифуг входят до 40 сменных роторов. Ультрацентрифуга состоит из следующих систем: привода, охлаждения двигателя, масляной, вакуумной, термостатирования и ротора. Их нормальную работу обеспечивают системы контроля и регулирования, функции которых в ряде центрифуг выполняют микропроцессоры или ЭВМ.

Роторы, применяемые в центрифугах, изготавливаются из высокопрочных и коррозионно-устойчивых сплавов титана или алюминия. Центрифугирование исследуемого вещества проводится в специальных пробирках или сосудах, входящих в комплект роторов. Материалом для них служат определенные сорта высокопрочного стекла и нержавеющей стали, а также некоторые виды полимеров (полиэтилен, нитрат целлюлозы, поликарбонат и др.).