Φυγοκέντριση: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Petef (συζήτηση | συνεισφορές) Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
||
Γραμμή 1:
Η φυγοκέντρηση είναι μία διαδικασία διαχωρισμού μιγμάτων
==Χρήση της φυγοκέντρησης==
Η φυγοκέντρηση χρησιμοποιείται τόσο στα χημικά όσο και βιομηχανικά εργαστήρια. Π.χ. στα κλινικά εργαστήρια χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό του πλάσματος από τα κύτταρα του αίματος και στο διαχωρισμό των έμμορφων στοιχείων των ούρων από το νερό των ούρων. Στη βιομηχανία χρησιμοποιείται π.χ. για τον εμπλουτισμό ουρανίου. Σε αυτή αξιοποιείται η μικρή διαφορά μάζας μεταξύ των ατόμων του U-238 και U-235 στο φυσικό αέριο εξαφθοριούχο ουράνιο.
==Μονάδες μέτρησης==
Το ποσοστό της φυγοκέντρησης ορίζεται από, την γωνιακή ταχύτητα που μετράται σε στροφές ανά λεπτό (RPM) ή την επιτάχυνση εκφραζόμενη σε g. Ο συντελεστής μετατροπής μεταξύ RPM και g εξαρτάται από την ακτίνα του δείγματος στο στροφείο της φυγόκεντρου.
==Αρχή λειτουργίας==
Η φυγοκέντρηση αποτελεί μια από τις πιο χρήσιμες πρακτικά εφαρμογές της κυκλικής κινήσεως. Από την φυσική είναι γνωστό ότι στερεά σωματίδια αιωρούμενα μέσα σε υγρό που έχει μικρή πυκνότητα έχουν πτωτική τάση κάτω από την επίδραση της βαρύτητας. Η ταχύτητα με την οποία πέφτουν τελικά εξαρτάται από μια σειρά παραγόντων, όπως είναι το σχήμα και το μέγεθος των αιωρούμενων σωματιδίων και η διαφορά πυκνότητας της στερεάς φάσεως. <br />
Σύμφωνα με τον νόμο του Stokes, όσο μεγαλώνει η δύναμη της τεχνητά δημιουργούμενης βαρύτητας τόσο και πιο γρήγορα διαχωρίζεται η στερεά φάση από την υγρή. Η δύναμη που απαιτείται για να μπορέσει να διατηρηθεί ένα σωματίδιο σε κυκλική κίνηση σταθερής ακτίνας και ταχύτητας είναι ανάλογη με τη μάζα του.
Στις φυγόκεντρες συσκευές επιτυγχάνονται δυνάμεις μεγαλύτερες από τη βαρύτητα. Η δύναμη f πάνω σε ένα σωματίδιο δίνεται από τη σχέση:<br />
f = m
Όπου:
* m = η μάζα του σωματιδίου
*
Η φυγόκεντρη επιτάχυνση
a = u<sup>2</sup>/r<br /> Όπου:
* U = η επιτρόχια ή εφαπτόμενη ταχύτητα
* r = η ακτίνα κύκλου στην περιφέρεια του οποίου κινείται το σωματίδιο
Η επιτρόχια ή εφαπτόμενη ταχύτητα κάποιου σημείου, που κινείται σε απόσταση r από το κέντρο, δίνεται από την σχέση:
u = ωr ή u =πnr
Όπου:
* n = ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό
Γραμμή 23 ⟶ 27 :
Η δύναμη πάνω στο περιστρεφόμενο σημείο, δίνεται από την σχέση:
f = m(2πrn)<sup>2</sup>/r
= 4mπ<sup>2</sup>rn<sup>2</sup>
Η δύναμη της βαρύτητας από την εξίσωση F =
Κατά συνέπεια ο λόγος Q της φυγόκεντρης δύναμης f προς την δύναμη βαρύτητας F πάνω στο σωματίδιο, δίνεται από την εξίσωση:
Q = f/F1 = 4mπ<sup>2</sup>rn<sup>2</sup>/mg = 4π<sup>2</sup>rn/g
Γραμμή 34 ⟶ 38 :
==Βιβλιογραφία==
# Στασινόπουλος Ι. Αποστείρωση και σκεύη εργαστηρίου, Έκδοση Ευγενιδίου Ίδρυμα 1972.
#
# Σταματελόπουλος Ι. Εργαστηριακά μαθήματα τεχνολογίας οργάνων. Έκδοση ΤΕΙ Αθηνών, 2002.
| |||