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离心

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离心

离心の説明

Chinese

离心（Centrifugation）是用離心力來從溶液中分離不同粒子的方式，粒子會依其大小、型狀、密度、介質黏度以及轉速不同，而有不同的分離情形。混合物中密度高的成分會在離心機的外圍，而密度低的成分會在離心機的內側。化學家以及生物學家可以增加離心管的等效重力，使沉澱物快速移動到管的底部。剩下在沉澱物上方的液體稱為上清液（supernatant）。若外加力只有重力，非勻相混合物中粒子分離速度，會和粒子的大小及密度有關。粒子大小越大，密度越大，越快會分離出來。若在混合物中給予較大的等效重力（例如離心力），可以加速分離的速度。這很適合工業和實驗室的應用，有些物質在自然條件下也會沈澱，但需要花很長的時間，利用离心技術，可以在很短的時間沈澱。離心的速率會以角速度表示，其單位是每分鐘轉速（RPM），或是以G力表示的加速度。RPM和g力之間的轉換係數和離心機的半径有關。粒子在離心時的沈降速度是其粒子大小、形狀、離心加速度、固體的體積分率、粒子和液體的密度差、以及液體的黏度。最常見的應用是從高濃度懸浮液中分離固體，常用在污水污泥的脫水處理上。离心在工業和實驗室中都有廣泛的應用，不單是分離混溶的物質，也可以用來分析大分子粒子的流體動力學性質。這是生物化学、细胞生物学和分子生物学最常用且重要的研究方式之一。化學和食品工業有特殊的離心機，可以處理連續的帶顆粒流體。離心也是濃縮鈾時最常用的方式，其原理是因為六氟化鈾氣體中，鈾-238和鈾-235之間微小的質量差異。