Centrifuga

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Centrifuga – laboratorijose naudojamas įrenginys, kuris suka objektą apie nejudamą ašį. Centrifuga veikia naudojant sedimentacijos principą, kai įcentrinis pagreitis tankesnes medžiagas atskiria išilgai spindulio.

Stalinė centrifuga laboratorijoje.

Teorija

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

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

kur

$\textstyle g$ – laisvojo kritimo pagreitis

$\textstyle r$ – 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

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

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

Panaudojimas

Suspensijų atskyrimas

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 (angl. scoop), esančiu centrifugoje.^{[reikalingas šaltinis]} Reikia daugybės tūkstančių centrifugavimų praturtinti uraną, kad jis galėtų būti naudojamas branduoliniame reaktoriuje (apie 3.5 % praturtinimo)^{[reikalingas šaltinis]} ir dar daugiau praturtinti naudojant branduoliniuose ginkluose (apie 90 %).^{[reikalingas šaltinis]}

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.