遠心分離機は、遠心力を利用して粒子をそのサイズと密度に基づいて分離します。遠心分離機が高速で回転すると、粒子を回転中心から押し出す強い外向きの力が発生する。この力により、密度の異なる粒子が分離し、重い粒子は軽い粒子よりも速く外側に移動します。
詳しい説明
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遠心力:遠心分離機が作動しているとき、固定された軸を中心に急速に回転します。この回転運動は遠心力を発生させ、この遠心力は回転軸から半径方向外側に作用する。この力は粒子の質量、遠心分離機の角速度の2乗、回転中心からの粒子の距離に比例する。
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粒子の分離:遠心分離機が回転すると、遠心管または容器内の粒子はこの遠心力を受けます。重い粒子は、質量と密度が高いため、容器の底部または外縁部に素早く押し出されます。軽い粒子は遠心力の影響を受けにくいため、回転中心に近い位置に留まります。
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さまざまなプロセスへの応用:
- 超微粒子分離:超微粉分離の場合、前述のように粗い粉体は重く、遠心分離機によって分離され、粉砕室に戻る。より微細で軽い粉体は、気流によってサイクロンコレクターに運ばれ、バッグフィルターに集められます。
- 生物学的および化学的用途:生物学的用途では、細胞小器官、タンパク質、核酸など、細胞の成分を分離するために遠心分離が使用される。化学的用途では、油と水などの混合物の異なる相を分離することができます。
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スピードと効率:遠心分離機における分離の効率は、回転速度と遠心分離の持続時間に依存する。一般に回転数が高く、持続時間が長いほど、より効果的な分離が得られます。しかし、遠心分離機の機械的強度と分離される粒子への損傷の可能性から、速度には実用的な限界があります。
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遠心分離機の種類:遠心分離機には、大量処理用の連続フロー遠心分離機、高速で非常に微細な分離を行う超遠心分離機など、特定の用途向けに設計されたさまざまなタイプがあります。
要約すると、遠心分離機は遠心力を利用して、異なる密度とサイズの粒子を回転中心から異なる半径方向距離まで押し出し、これらの物理的特性に基づいて粒子を効果的に分離します。
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