離心機(jī)一詞是指裝有快速旋轉(zhuǎn)的容器的機(jī)器，該容器通過(guò)密度或使用機(jī)器的動(dòng)作將其內(nèi)容物分開(kāi)。離心機(jī)用于從液體中分離出不同的液體和固體顆粒，但它們也可用于氣體。它們還用于機(jī)械分離以外的目的。

離心機(jī)的發(fā)明和早期歷史：

現(xiàn)代離心機(jī)的起源可追溯到18世紀(jì)由英國(guó)軍事工程師本杰明·羅賓斯設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)臂裝置，用于確定阻力。1864年，安東尼·普蘭特應(yīng)用該技術(shù)分離了牛奶和奶油的成分。1875年，Prandtl的兄弟Alexender改進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，發(fā)明了一種提取黃油的機(jī)器。盡管離心機(jī)仍用于分離牛奶成分，但它們的用途已擴(kuò)展到許多其他科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

離心機(jī)的工作原理：

離心機(jī)的名稱來(lái)源于離心力，DT5-2低速臺(tái)式自動(dòng)平衡離心機(jī)的離心力是將旋轉(zhuǎn)的物體向外拉的虛擬力。向心力是工作中向內(nèi)拉動(dòng)旋轉(zhuǎn)物體的實(shí)際物理力。旋轉(zhuǎn)一桶水是這些作用力的一個(gè)很好的例子。如果水桶旋轉(zhuǎn)得足夠快，水就會(huì)向內(nèi)拉動(dòng)并且不會(huì)溢出。如果桶中充滿沙子和水的混合物，則將其旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生離心作用。根據(jù)沉降原理，桶中的水和沙子都將被抽到桶的外邊緣，但是稠密的沙子顆粒將沉降到底部，而較輕的水分子將移向中心。向心加速度本質(zhì)上模擬了更高的重力，但是，請(qǐng)記住，人工重力是一個(gè)值范圍，這取決于對(duì)象與旋轉(zhuǎn)軸的接近程度，而不是恒定值。對(duì)象越遠(yuǎn)，效果越好，因?yàn)閷?duì)象每次旋轉(zhuǎn)都會(huì)移動(dòng)更大的距離。

離心機(jī)的類型和用途：

離心機(jī)的類型均基于相同的技術(shù)，但用途不同。它們之間的主要區(qū)別是旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)子是設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)單元。固定角度的轉(zhuǎn)子將樣品固定在恒定的角度，搖頭轉(zhuǎn)子具有一個(gè)鉸鏈，該鉸鏈允許樣品容器隨著旋轉(zhuǎn)速度的增加而向外擺動(dòng)，而連續(xù)的管狀離心機(jī)則只有一個(gè)腔室而不是單個(gè)的樣品腔。分離分子和同位素：*速度的離心機(jī)和超速離心機(jī)以如此高的速度旋轉(zhuǎn)，可以用來(lái)分離不同質(zhì)量的分子甚至原子的同位素。例如，可以使用氣體離心機(jī)濃縮鈾，因?yàn)檩^重的同位素比重的同位素向外拉的更多。實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)也可以高速旋轉(zhuǎn)。它們可能足夠大，可以站在地板上，也可以足夠小，可以放在柜臺(tái)上。典型的設(shè)備具有帶有成角度的鉆孔的轉(zhuǎn)子，以固定樣品管。由于樣品管以一定角度固定且離心力作用于水平面，因此顆粒在撞到管壁之前移動(dòng)了很小的距離，從而使稠密的材料向下滑動(dòng)。盡管許多實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)都具有固定角度的轉(zhuǎn)子，但擺桶式轉(zhuǎn)子也很常見(jiàn)。這種機(jī)器用于分離不混溶的液體和懸浮液的成分 。用途包括分離血液成分，分離DNA和純化化學(xué)樣品。大型離心機(jī)可用于模擬高重力。機(jī)器是房間或建筑物的大小。人體離心機(jī)用于訓(xùn)練飛行員并進(jìn)行重力相關(guān)的科學(xué)研究。離心機(jī)也可以用作游樂(lè)園游樂(lè)設(shè)施。雖然人體離心機(jī)的設(shè)計(jì)可以承受高達(dá)10或12的重力，但大直徑的非人類機(jī)器可以使標(biāo)本暴露于正常重力的20倍。有一天，可能會(huì)使用相同的原理來(lái)模擬太空中的重力。 工業(yè)離心機(jī)用于分離膠體成分（如牛奶中的奶油和黃油），進(jìn)行化學(xué)制備，從鉆井液中清除固體，干燥材料以及進(jìn)行水處理以去除污泥。一些工業(yè)離心機(jī)依靠沉淀進(jìn)行分離，而另一些則使用篩網(wǎng)或過(guò)濾器分離物質(zhì)。工業(yè)離心機(jī)用于鑄造金屬和制備化學(xué)藥品。重力差影響材料的相組成和其他性能。

日常應(yīng)用：

中型離心機(jī)在日常生活中很常見(jiàn)，主要用于快速將液體與固體分離。洗衣機(jī)在旋轉(zhuǎn)周期中使用離心作用將水與衣物分離。類似的裝置將水從泳裝中甩出。簡(jiǎn)單的離心機(jī)的另一個(gè)例子是用來(lái)洗凈生菜和其他生菜的沙拉旋轉(zhuǎn)器。

相關(guān)技術(shù)：

雖然離心是模擬高重力的選擇，但還有其他技術(shù)可用于分離物料。這些包括過(guò)濾，篩分，蒸餾，傾析和色譜分離。應(yīng)用的技術(shù)取決于所用樣品的性質(zhì)及其體積。

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