Лабораторная центрифуга — специализированное оборудование, которое применяется для решения различных научных и практических задач. Принцип работы данного устройства основан на разделении неоднородных эмульсий и жидкостей на разные фракции за счет центробежной силы, которая возникает при вращении ротора. Чем тяжелее фракция, тем дальше от оси ротора она оказывается. Оборудование позволяет достигать более быстрых и точных результатов по сравнению с такими устаревшими методами, как процеживание, отстаивание, просеивание и пр. Благодаря этому оно является важным элементом оснащения научных, промышленных, сельскохозяйственных и других лабораторий.
Виды центрифуг
Оборудование классифицируют по нескольким параметрам:
- назначению. Установки бывают общелабораторными, учебными и специализированными. Наиболее универсальны устройства первого вида. Их покупают научные учреждения самого разного профиля. Внутри они имеют ротор-вентилятор, который засасывает воздух, а затем выталкивает его через отверстия. Учебные установки применяются в университетах и школах для проведения биологических и химических опытов. Они отличаются сравнительно небольшой мощностью и повышенной безопасностью. Специализированные устройства используются для решения конкретных задач в фармацевтике, пищевой и других отраслях промышленности;
- функциональности. Основной рабочей характеристикой оборудования является скорость вращения ротора. Установки бывают низкоскоростными (частота вращения — не более 25 000 об/мин) и высокоскоростными (до 40 000 об/мин). Также существуют ультрацентрифуги со скоростью свыше 40 000 об/мин;
- наличию модуля охлаждения. Он представляет собой компрессионный рефрижератор, позволяющий проводить исследования в условиях низких температур (до –20 °С). Подобное оборудование маркируется буквой «R»;
- месту установки. Оборудование можно устанавливать на различные поверхности. Наибольшее распространение получили настольные, напольные и подстольные модели. Настольными считаются устройства, которые весят не более 100 кг. Их, как правило, устанавливают в небольших лабораториях. Чтобы ножки оборудования не скользили и не царапали поверхность стола, они оснащаются специальными резиновыми колпачками. Напольные центрифуги — это крупные стационарные приборы, которые чаще всего используются на больших промышленных объектах. Их цена обычно выше, чем у настольных моделей, но они характеризуются большей производительностью и более широкими функциональными возможностями. Подстольные установки востребованы меньше всего. Они комплектуются колесиками для простого и удобного передвижения по помещению. Их покупают передвижные лаборатории и госпитали. Устройства сочетают транспортабельность, компактность и практичность;
- методу центрифугирования. Существует два основных вида исследований: препаративное и аналитическое. Первый метод применяется, когда необходимо выделить часть образца для последующего изучения. Аналитическое центрифугирование подходит для изучения поведения макромолекул в центробежном поле. С его помощью можно получать сведения о массе, форме и размерах небольших частиц.
Как работает лабораторная центрифуга
Оборудование состоит из прочного корпуса, внутренней камеры, ротора, электромотора и панели управления. Также оно может оснащаться различными вспомогательными системами: защитой от вибраций, блокиратором крышки и пр. Исследуемый образец помещается в камеру, после чего запускается электродвигатель, вращающий ротор. Чтобы разделить смесь на разные фракции, нужно правильно выбрать рабочие параметры оборудования. К ним относятся время центрифугирования, скорость вращения и радиус ротора.
Область применения
Лабораторные центрифуги используются в следующих отраслях:
- медицине. Оборудование подходит для быстрого и удобного приготовления образцов для изучения различных биохимических параметров. С помощью центрифугирования биоматериалов создаются препараты крови, осуществляется жидкостная цитология;
- косметологии. Устройства применяются в процедуре плазмолифтинга;
- биотехнологии. Центрифугирование выполняется при выделении ДНК, подготовке компонентных клеток и решении других задач;
- анализе нефтепродуктов. В нефтехимической отрасли часто применяются специальные установки, которые рассчитаны на нагрев ротора до высоких температур;
- пищевой промышленности. Оборудование, в частности, используется для определения свойств молока.
Современные центрифуги могут комплектоваться микропроцессорами, которые позволяют точно настраивать режимы работы и автоматически поддерживать нужные параметры исследования.
