अपकेंद्रित्र का व्यापक रूप से रासायनिक, पेट्रोलियम, भोजन, दवा, खनिज प्रसंस्करण, कोयला, जल उपचार और जहाज निर्माण क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। 1. अपकेंद्रित्र वर्गीकरण
सेंट्रीफ्यूज को मुख्य रूप से फिल्टर सेंट्रीफ्यूज और सेडिमेंटेशन सेंट्रीफ्यूज में विभाजित किया जाता है।
फिल्टर सेंट्रीफ्यूज का मुख्य सिद्धांत उच्च गति घूर्णन केन्द्रापसारक ड्रम (उपयुक्त फिल्टर सामग्री के साथ) द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बल द्वारा ड्रम से बाहर ठोस-तरल मिश्रण में तरल चरण को तेज करना है, जबकि ठोस चरण को छोड़ना है। ड्रम , ठोस और तरल पदार्थ को अलग करने के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए, या आमतौर पर निर्जलीकरण के रूप में जाना जाता है।
डिकैन्टर सेंट्रीफ्यूज का मुख्य सिद्धांत मिश्रित तरल में विभिन्न विशिष्ट गुरुत्व घटकों (ठोस चरण या तरल चरण) की अवसादन गति को रोटर के उच्च गति रोटेशन द्वारा उत्पन्न मजबूत केन्द्रापसारक बल के माध्यम से तेज करना और अलग करना है। नमूने में विभिन्न अवसादन गुणांक और उछाल घनत्व वाले पदार्थ। 2. प्रयोगशाला अपकेंद्रित्र
प्रायोगिक अपकेंद्रित्र एक ऐसा उपकरण है जो एक घूर्णन रोटर द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बल का उपयोग अलग-अलग घनत्व और विभिन्न कण आकार वाले पदार्थों को निलंबन या पायस में अलग करने के लिए करता है, या पृथक्करण के रूप में एक ही समय में विश्लेषण करता है।
वर्गीकरण: प्रयोगशालाओं में आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले इलेक्ट्रिक सेंट्रीफ्यूज में लो-स्पीड, हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज, लो-स्पीड, हाई-स्पीड रेफ्रिजरेटेड सेंट्रीफ्यूज और अल्ट्रा-स्पीड एनालिसिस और तैयारी दोहरे उपयोग वाले रेफ्रिजेरेटेड सेंट्रीफ्यूज शामिल हैं। उनमें से, कम गति (बड़ी क्षमता सहित) सेंट्रीफ्यूज और उच्च गति वाले रेफ्रिजरेटेड सेंट्रीफ्यूज सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। 2.1 कम गति अपकेंद्रित्र
लो-स्पीड सेंट्रीफ्यूज एक पारंपरिक उपकरण है जिसका उपयोग प्रयोगशाला में केन्द्रापसारक वर्षा के लिए किया जाता है। इसमें स्थिर प्रदर्शन, लचीले उपयोग, उच्च विश्वसनीयता और आसान रखरखाव के फायदे हैं। यह व्यापक रूप से नैदानिक चिकित्सा, जैव रसायन, प्रतिरक्षा विज्ञान, रक्त स्टेशनों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। कम गति वाले अपकेंद्रित्र की एक सरल संरचना होती है और इसे दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: छोटा डेस्कटॉप और फर्श का प्रकार। यह एक ड्राइव मोटर, एक गति नियामक, एक टाइमर और अन्य उपकरणों से सुसज्जित है, जिसे संचालित करना आसान है।
कम गति वाले अपकेंद्रित्र की गति आमतौर पर 4000rpm से अधिक नहीं होती है, गति आमतौर पर 4000rpm से अधिक नहीं होती है, और अधिकतम क्षमता 2-4L होती है। प्रयोगशाला का उपयोग आमतौर पर बड़ी मात्रा में जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स और तलछट के प्राथमिक पृथक्करण और निष्कर्षण के लिए किया जाता है।
प्रयोगशाला अपकेंद्रित्र का कार्य सिद्धांत
सेंट्रीफ्यूगल ऑपरेशन के दौरान, टेस्ट वाइन की समान मात्रा वाले सेंट्रीफ्यूज कंटेनर को रोटर के चारों ओर हैंगिंग कप में सममित रूप से रखा जाता है, और टेस्ट वाइन को मोटर और रोटर के हाई-स्पीड रोटेशन द्वारा उत्पन्न सेंट्रीफ्यूगल फोर्स द्वारा अलग किया जाता है। सापेक्ष केन्द्रापसारक बल (RCF) सेंट्रीफ्यूजेशन के दौरान नमूने के रोटेशन की त्रिज्या और गति n पर निर्भर करता है। इसकी गणना सूत्र इस प्रकार है:
आरसीएफ=l.U8X10-5Xn2Xr (Xg) (1)
सूत्र:
n का अर्थ है गति (आर/मिनट)
आर रोटेशन त्रिज्या (सेमी)
गुरुत्वाकर्षण त्वरण की GA इकाई (9.8 न्यूटन/किग्रा)
मिश्रित वाइन में कणों के पृथक्करण और अवक्षेपण के लिए आवश्यक समय T की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जाती है:
टी=21। 4X(lnRmax-lnRmin)|^ (मिनट) (2)
n2 r 2(0-P)
सूत्र:
P मिश्रित लगभग तरल घनत्व (g/cm3)
के-मिश्रित शराब चिपचिपापन (पी)
एन गति (आर / मिनट)
आर रोटर त्रिज्या (सेमी)
. कण घनत्व (जी/सेमी3)
Rmax केंद्रापसारक परीक्षण समाधान के तल से अक्ष (सेमी) तक क्षैतिज दूरी
प्रयोगशाला अपकेंद्रित्र संचालन और उपयोग प्रक्रिया
एल टेबलटॉप हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज की वर्किंग टेबल सपाट और दृढ़ होनी चाहिए, और वर्किंग रूम साफ और साफ, सूखा और अच्छी तरह हवादार होना चाहिए।
जांचें कि क्या लो-स्पीड सेंट्रीफ्यूज का स्पीड कंट्रोल नॉब शून्य स्थिति में है, क्या बाहरी ट्यूब बरकरार है और इसमें रबर पैड है।
केन्द्रापसारक कवर खोलें और आंतरिक गुहा और रोटर को साफ करें।
अपकेंद्रित्र सामग्री को एक उपयुक्त अपकेंद्रित्र ट्यूब में स्थानांतरित करें, राशि हृदय ट्यूब के उद्घाटन से 1 ~ 2 सेमी दूर होनी चाहिए, ताकि केंद्रापसारक के दौरान बाहर नहीं फेंका जा सके।
सेंट्रीफ्यूज ट्यूब को संतुलन के लिए प्लेटफॉर्म स्केल पर सेंट्रीफ्यूज करने के लिए रखें, और बैलेंस्ड टेस्ट ट्यूब को सेंट्रीफ्यूज के क्रॉस रोटर की सममित स्थिति पर रखें।
कवर बंद करें और बिजली चालू करें।
समय निर्धारित करें।
अपकेंद्रित्र गति का चयन करें, अपकेंद्रित्र अपने आप घूमना बंद हो जाने के बाद, अपकेंद्रित्र नमूने को निर्वहन करने के लिए कवर खोलें।
प्रयोगशाला सेंट्रीफ्यूज के लिए सावधानियां
वर्तमान में, विद्युत सेंट्रीफ्यूज आमतौर पर प्रयोगशालाओं में उपयोग किए जाते हैं। विद्युत अपकेंद्रित्र की घूर्णन गति तेज होती है। सुरक्षा पर ध्यान दें। विशेष रूप से, अपकेंद्रित्र के संचालन के दौरान टेस्ट ट्यूब पैड के असंतुलन या उम्र बढ़ने के कारण काम करते समय सेंट्रीफ्यूज को हिलने से रोकें। जब अपकेंद्रित्र ट्यूब कंपन के कारण टूट गई थी जब अपकेंद्रित्र ट्यूब परीक्षण बेंच से गिर गई थी या ढक्कन को कवर नहीं किया गया था, तो कांच के टुकड़े बाहर निकल गए, जिससे दुर्घटना हुई। इसलिए, अपकेंद्रित्र का उपयोग करते समय, आपको निम्नलिखित कार्यों पर ध्यान देना चाहिए:
(1) गाओक्सिन मशीन के आवरण के नीचे कपास या टेस्ट ट्यूब पैड होता है; प्रयोग में इस्तेमाल होने वाले रोटर और अपकेंद्रित्र ट्यूब में दरारें, उम्र बढ़ने आदि के लिए हमेशा जांच करें, यदि कोई कनेक्शन है, तो इसे समय पर बदला जाना चाहिए।
(2) यदि विद्युत अपकेंद्रित्र शोर है या शरीर कंपन करता है, तो बिजली की आपूर्ति तुरंत काट दी जानी चाहिए, और समय पर दोष समाप्त हो जाना चाहिए।
प्रयोगशाला अपकेंद्रित्र रखरखाव
अपकेंद्रित्र कवर पर कोई भी सामग्री न रखें। प्रत्येक उपयोग के बाद, आंतरिक गुहा और रोटर को साफ करना सुनिश्चित करें।
यदि डेस्कटॉप हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज का उपयोग लंबे समय से नहीं किया गया है, तो सेंट्रीफ्यूज कवर को उपयोग से पहले कुछ समय के लिए खोला जाना चाहिए, और आंतरिक गुहा को सुखाया जाना चाहिए।
लंबे समय तक उपयोग के बाद अपकेंद्रित्र का खराब होना सामान्य है।
उपयोग के तुरंत बाद अपकेंद्रित्र ट्यूब को छोड़ दें।
अपकेंद्रित्र का बुनियादी ज्ञान
अपकेंद्रित्र, कार्यभार के आकार के अनुसार, मुख्य रूप से दो पहलुओं से चुना जाता है: गति और क्षमता। सेंट्रीफ्यूज के कई सामान्य ज्ञान का विस्तृत परिचय निम्नलिखित है:
रोटेशन स्पीड: सेंट्रीफ्यूज को लो-स्पीड सेंट्रीफ्यूज (.0000 आरपीएम/मिनट), हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज (1 0000 आरपीएम/मिनट-30000 आरपीएम/मिनट), और अल्ट्रा-हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज ( [जीजी] जीटी में बांटा गया है। ;30000 आरपीएम/मिनट) अधिकतम गति के अनुसार। , प्रत्येक अपकेंद्रित्र की एक अधिकतम गति निर्धारित होती है। अधिकतम गति नो-लोड स्थितियों के तहत गति को संदर्भित करती है, लेकिन अधिकतम गति रोटर के प्रकार और नमूने के आकार के अनुसार भिन्न होती है। उदाहरण के लिए: एक अपकेंद्रित्र की रेटेड गति 16000 आरपीएम/मिनट है, जिसका अर्थ है कि रोटर प्रति मिनट 16000 बार घूमता है जब कोई भार नहीं होता है। नमूना जोड़ने के बाद, गति निश्चित रूप से 16000 आरपीएम/मिनो से कम होगी। अधिकतम गति भी अलग है (1) एक आयातित सेंट्रीफ्यूज को कई रोटार से लैस किया जा सकता है), चयनित अपकेंद्रित्र की अधिकतम गति लक्ष्य गति से अधिक है। उदाहरण के लिए: लक्ष्य गति 16000 आरपीएम/मिनट है, चयनित केंद्रापसारक की अधिकतम गति 16000 आरपीएम/मिनट से अधिक होनी चाहिए।
(2) तापमान: कुछ नमूने (जैसे प्रोटीन, कोशिकाएँ, आदि) उच्च तापमान वाले वातावरण में नष्ट हो जाएंगे, इसलिए आपको एक रेफ्रिजरेटेड सेंट्रीफ्यूज चुनना होगा। प्रशीतित अपकेंद्रित्र में एक रेटेड तापमान सीमा होती है। जब अपकेंद्रित्र उच्च गति से चल रहा होता है, तो अपकेंद्रित्र द्वारा उत्पन्न गर्मी एक निश्चित तापमान पर अपकेंद्रित्र के प्रशीतन प्रणाली के साथ संतुलित होती है (आमतौर पर, प्रशीतित सेंट्रीफ्यूजेशन के लिए नमूनों को 3P ~ 8 ° C पर रखने की आवश्यकता होती है)। विशिष्ट राशि रोटर से भी संबंधित है, जैसे कि अपकेंद्रित्र। रेटेड तापमान सीमा -10 पी ~ 60 डिग्री सेल्सियस है। जब एक क्षैतिज रोटर स्थापित किया जाता है, तो घूर्णन करते समय यह लगभग 37% तक पहुंच सकता है। यदि यह एक कोण रोटर है, तो यह केवल 7P तक ही पहुंच सकता है।
(3) क्षमता: हर बार कितने सैंपल ट्यूबों को सेंट्रीफ्यूज करने की आवश्यकता होती है? प्रत्येक नमूना ट्यूब को कितनी क्षमता की आवश्यकता होती है? ये कारक एक अपकेंद्रित्र की कुल क्षमता निर्धारित करते हैं। सीधे शब्दों में कहें, अपकेंद्रित्र की कुल क्षमता=प्रत्येक अपकेंद्रित्र ट्यूब की क्षमता एक्स अपकेंद्रित्र ट्यूबों की संख्या। कुल क्षमता कार्यभार के आकार से मेल खाती है।
14) रोटर: दो मुख्य प्रकार के अपकेंद्रित्र रोटर हैं। हॉरिजॉन्टल रोटर: हैंगिंग बास्केट ऑपरेशन के दौरान एक हॉरिजॉन्टल अवस्था में होता है और शाफ्ट के समकोण पर होता है। नमूना अपकेंद्रित्र ट्यूब के तल पर तलछट को केंद्रित करता है: कोण रोटर: अपकेंद्रित्र कंटेनर और शाफ्ट एक निश्चित कोण पर होते हैं, नमूना अपकेंद्रित्र ट्यूब के नीचे और नीचे की ओर की दीवार पर तलछट को केंद्रित करता है। यदि आप अलग किए गए नमूनों को अपकेंद्रित्र ट्यूब के तल पर केंद्रित करना चाहते हैं, तो एक क्षैतिज रोटर चुनें। यदि आप चाहते हैं कि नमूना अपकेंद्रित्र ट्यूब के नीचे और नीचे के किनारे के किनारे पर केंद्रित हो, तो कोणीय रोटर चुनें।
कुछ विशेष परीक्षण या विशेष नमूने भी हैं जिनके लिए विशेष रोटार की आवश्यकता होती है, जैसे: बड़ी क्षमता वाले हैंगिंग बास्केट (ज्यादातर रक्त स्टेशनों में उपयोग किए जाते हैं), एंजाइम प्लेट रोटर्स, ग्लास स्लाइड रोटर्स, पीसीआर रोटर्स, टेस्ट ट्यूब रैक रोटर्स, केशिका रोटर्स, आदि। रोटर का एक निश्चित विनिर्देश होता है, जो अपकेंद्रित्र की क्षमता के साथ संयुक्त होता है, जैसे कि 36X5 मिली कोण रोटर, जो रोटर के प्रकार और अपकेंद्रित्र की क्षमता को निर्धारित करता है, इसलिए रोटर का चुनाव बहुत महत्वपूर्ण है।
नियंत्रण प्रणाली: सभी हाई-एंड सेंट्रीफ्यूज माइक्रो कंप्यूटर नियंत्रण प्रणाली को अपनाते हैं। ये नियंत्रण प्रणाली न केवल अपकेंद्रित्र के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित कर सकती हैं, बल्कि कार्यों को स्वचालित रूप से भी पूरा कर सकती हैं। कई सेंट्रीफ्यूज में अब बेहतर मानवकृत नियंत्रण प्रणाली है। उदाहरण के लिए: रोटर पहचान समारोह, सुरक्षा ताला समारोह, गलती शीघ्र समारोह, त्वरण और मंदी वक्र, आदि।
उपरोक्त बिंदुओं के अलावा, हमें कुछ विवरणों और आवश्यक सामानों पर ध्यान देना चाहिए। अपकेंद्रित्र का मुख्य घटक मोटर है। मोटर को कार्बन ब्रश और ब्रशलेस मोटर वाली मोटर में विभाजित किया गया है। पूर्व का सफाया कर दिया गया है। अधिकांश सेंट्रीफ्यूज अब ब्रश रहित मोटर हैं, और कुछ मोटर्स में ब्रेक फ़ंक्शन भी होता है।
रेफ्रिजरेटेड सेंट्रीफ्यूज भी रेफ्रिजरेशन के मामले में अलग होते हैं। वर्तमान पर्यावरण के अनुकूल तकनीक निश्चित रूप से सीएफ़सी मुक्त प्रशीतन है। इसके अलावा, शोर समस्या पर विचार किया जाना चाहिए, और एक कम शोर अपकेंद्रित्र चुनने का प्रयास करना चाहिए, ताकि एक आरामदायक प्रयोगात्मक वातावरण बनाए रखा जा सके।
एक्सेसरीज के मामले में सतर्क रहें। कुछ प्रयोगों में विशेष सेंट्रीफ्यूज ट्यूब (अपकेंद्रित्र विषाक्त नमूने या नमूने जिन्हें अल्ट्रा-हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूजेशन की आवश्यकता होती है) का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। इस तरह के अपकेंद्रित्र ट्यूबों को सुरक्षित होने के लिए संबंधित आस्तीन से सुसज्जित किया जाना चाहिए।
विभिन्न प्रयोगों के लिए अपकेंद्रित्र के बीच का अंतर
साधारण (गैर-प्रशीतित) सेंट्रीफ्यूज इस प्रकार के सेंट्रीफ्यूज में अपेक्षाकृत सरल संरचना होती है और इसे दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: छोटा डेस्कटॉप और फर्श-स्टैंडिंग। यह एक मोटर, एक गति नियामक, एक टाइमर, आदि से सुसज्जित है, और इसे संचालित करना आसान है। लो-स्पीड सेंट्रीफ्यूज की गति आमतौर पर 4000rpm से अधिक नहीं होती है, और टेबल-टॉप हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज की अधिकतम गति 18000rpm तक पहुंच सकती है।
कम गति वाले रेफ्रिजेरेटेड सेंट्रीफ्यूज की गति आमतौर पर 4000rpm से अधिक नहीं होती है, और अधिकतम क्षमता 2 ~ 4L होती है। यह आमतौर पर प्रयोगशाला में बड़ी संख्या में प्राथमिक जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स, तलछट, आदि के लिए क्रमशः उपयोग किया जाता है। इसकी बारी
दो प्रकार के अपकेंद्रित्र ट्यूब होते हैं, जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं, फ्लैट प्रकार और कोण प्रकार, हार्ड ग्लास, पॉलीथीन हार्ड प्लास्टिक और स्टेनलेस स्टील ट्यूब के साथ। अपकेंद्रित्र एक मोटर, एक टाइमर और एक नियामक से सुसज्जित है
(स्पीड इंडिकेटर) और रेफ्रिजरेशन सिस्टम (तापमान समायोज्य रेंज -20^+40seven) है, केन्द्रापसारक सामग्री की आवश्यकता के अनुसार, विभिन्न क्षमता और विभिन्न प्रकार की गति के रोटर को बदला जा सकता है।
® हाई-स्पीड रेफ्रिजेरेटेड सेंट्रीफ्यूज की गति 20,000 आरपीएम से अधिक तक पहुंच सकती है। कम गति वाले रेफ्रिजरेटेड सेंट्रीफ्यूज के प्रदर्शन और संरचना के अलावा, हाई-स्पीड सेंट्रीफ्यूज में उपयोग किए जाने वाले एंगल रोटार सभी टाइटेनियम मिश्र धातु और एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं। अपकेंद्रित्र ट्यूब एक कवर के साथ पॉलीथीन हार्ड प्लास्टिक से बना है। इस प्रकार के अपकेंद्रित्र का उपयोग ज्यादातर सूक्ष्मजीवों, सेल मलबे, कोशिकाओं, बड़े जीवों, सल्फ्यूरिक एसिड अवक्षेप और इम्युनोप्रेसीपिट्स को इकट्ठा करने के लिए किया जाता है।
@Ultracentrifuge रोटेशन की गति 30,000 आरपीएम से अधिक तक पहुंच सकती है, जो उप-कोशिकीय अंगों को वर्गीकृत कर सकती है और प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड आणविक भार के निर्धारण के लिए उपयोग की जा सकती है। रोटर उच्च शक्ति टाइटेनियम मिश्र धातु से बना है, जिसे आवश्यकताओं के अनुसार विभिन्न क्षमताओं और विभिन्न प्रकार के गति रोटर्स के साथ बदला जा सकता है। दो प्रकार के अल्ट्रासेंट्रीफ्यूज मोटर्स हैं, एक आवृत्ति-मॉड्यूलेटेड मोटर की सीधी गति है, और दूसरा चर-गति गियरबॉक्स के माध्यम से गति-अप है। हाई-स्पीड ऑपरेशन के दौरान मोटर की गर्मी पैदा करने से बचने के लिए, एक कूलिंग मोटर सिस्टम (एयर-कूल्ड, वाटर-कूल्ड), स्पीड लिमिटर, टाइमर, स्पीड रिकॉर्डर आदि लगाए जाते हैं। इसके अलावा, अल्ट्रासेंट्रीफ्यूज एक वैक्यूम सिस्टम से भी लैस है।