Cevap : Santrifüj , Santrifüjlerin Kullanım Alanları ve Sınıflandırılması

**Şengül Şirin** · 09-30-2013

SEPET SANTRİFÜJLER

Sepet santrifüjlere santrifüj filtreleri ya da temizleyicileri de denir

Bunların silindirik boru biçimindeki rotorlarının çeperleri deliklidir

Çanak çeperinin iç yüzeyine genellikle tel ya da bez bir süzgeç ya da kalından ince aralıklıya doğru bir dizi süzgeç yerleştirilir

Sıvı bu süzgeçin arasından geçer ve süzgecin gözeneklerinden geçemeyen parçacıklar çökelir

Sepet santrifüjler,şeker üretiminde ,evlerde ve çamaşırhanelerde çamaşırların hızlı kurutulmasında ve çeşitli kristallerin ve lifli malzemelerin yıkanıp kurutulmasında kullanılır

VAKUMLU SANTRİFÜJLER

Yukarda anlatılan santrifüjlerde rotor,havanın ya da atmosfer basıncındaki diğer bazı gazların içinde döner

Dönme hızı arttıkça rotorun üzerindeki gaz sürtünmesi arttığından ,rotoru döndürmek için gerekli güç gereksinimi de artar

Sonuçta rotor hızla ısınır,bazı durumlarda sıcaklık suyun kaynama noktasını bile aşar

Rotorun dış çeperine yakın noktaları,eksene yakın noktalara oranla daha hızlı hareket eder

bu yüzden de daha çok ısınır

ve bu da,rotor duvarında yarıçap boyunca bir sıcaklık gradyanı oluşur

Bu küçük radyal sıcaklık ( ısı taşınımı) yol açarak çökelmeyi bozabilir ve ayrışan bileşenlerin yeniden karışmasına neden olabilir

Rotorun,havası boşaltılmış bir bölmede döndürülmesiyle,hava direncinin santrifüj içinde neden olduğu ısı artışı ve konveksiyon sorunları engellenebilir

Hava direncinin ortadan kaldırılmasıyla daha az enerji harcayarak daha yüksek dönme hızlarına ulaşılabilir

Vakumlu santrifüjlerin en çok kullanılan türü,dakikada yaklaşık 20

000 devirden daha büyük dönme hızlarına ulaşabilen,ultrasantrifüjdür

Çizim 2'de görülen ultrasantrifüjde rotor,vakum bir ortama yerleştirilmiş ve dikey,ince esnek bir çelik mil aracılığıyla bir hava türbinine bağlanmıştır

Tipik bir vakumlu ultrasantrifüjün rotoru 18 cm

çapındadır ve 300

000 G'den daha büyük bir merkezkaç alanında 300 ml sıvı taşıyabilir

Molekül ağırlığı 50 dalton (bir

) ya da daha büyük olan tüm malzemeler şişeli ultrasantrifüjlerde kolayca arıtılabilir

Çökelme sürecinin optik olarak ölçülebilmesi ve fotoğraflanabilmesi bilmesi amacıyla vakumlu ultrasantrifüjlerde üzerinde küçük pencereler bulunan rotorlar kullanılabilir

İlk kez 1923'te T

Svedberg ve J

B

Nichols tarafından uygulanan bu yöntem daha sonraları özellikle protein molekülleri ve virüsler gibi çok küçük parçacıkların çökelme hızının ve büyüklüklerinin saptanmasında kulanılmaya başlamıştır

Çözünmüş haldeki hemen hemen tüm maddelerin molekül ağırlığının belirlenmesinde de vakumlu santrifüjlerden yararlanılabilir

Modern vakumlu santrifüjlerde hava tahrikli motorun yerini,daha verimli elektrik motoru almıştır;ayrıca aygıtın yapısı yeniden tasarımlanarak ayrıştırma işlemi tümüyle otomatikleştirilmiştir

Son yıllarda biyokimya,biyofizik,biyoloji,tıp ve ilaç sanayisi alanlarında önemli maddelerin arıtılması işlemlerinde hep vakumlu ultrasantrifüjler kullanılmaya başlamıştır

Ultrasantrifüjlerde çeşitli proteinlerin molekül ağırlıkları başlıca iki biçimde saptanır

Bunlardan birincisinde,merkezkaç alanı içindeki çökelme işlemi,çökelen moleküller ile katışıksız çözücü arasında belirgin bir çökelme sınırı ortaya çıkana değin sürdürülür

Bu sınırın yarıçap boyunca dış çepere doğru ilerleme hızı ölçülür ve buradan da molekül ağırlığının değeri hesaplanabilir

Buna çökelme hızı yöntemi denir

İkinci yöntem de ise ,işlem,santrifüj gözesinde denge oluşuna değin ,yani malzemenin çökelme hızı ile geri yayınım eşitlenene kadar sürdürülür

Daha sonra göze içinde çeşitli radyal uzaklıklardaki derişiklikler saptanarak molekül ağırlığı hesaplanır

Vakumlu santrifüjlerin kullanıldığı diğer bir alan da gazların ayrıştırılması işlemidir

Herhangi bir gaz bir merkezkaç alanının etkisi altına sokulduğunda,derhal bir radyal basınç gradyanı oluşur

Böylece farklı molekül ağırlıklarındaki iki gazdan oluşan bir karışım santrifüj yardımıyla birbirinden ayrılabilir

gazlardan daha hafif olanı eksende,daha ağır olanı ise dış çeperde toplanır

1919'da bir elementin santrifüjleme yoluyla izatoplarına ayrılabileceği görüşü ortaya atılmış,ardından da buna yönelik pek çok girişimde bulunulmuştu

Ama,olasılıkla santrifüj içindeki konveksiyon ve yeniden karışma olayları nedeniyle bu girişimler uzun bir süre sonuçsuz kaldı

Sonuçta 1937'de klorür,vakumlu bir ultrasantrifüj içinde izotoplarına ayrıldı

Uygulanan buharlaştırıcı santrifüj yönteminde,önce ayrıştırılacak madde hareketsiz haldeyken rotora beslenerek çeper üzerinde yoğunlaştırıldı

Ardından rotor normal çalışma hızında döndürülerek görece hafif bileşen delikli milin içinden dışarı alındı

Gaz ayrıştırılması işleminde kullanılan santrifüjlerin olabildiğince uzun ve yüksek devirli olması gerekir

Santrifüj işlemi,maddelerin mutlak değerlerden çok kütleleri arasındaki farka dayalı olduğundan hem ağır hem de hafif izotopların ayrıştırılmasına uygundur

Gazları santrifüjleme yöntemleri 1940'ların ortalarında başlayarak daha da geliştirildi ve kapsamı genişletildi

AFC ve Hollanda'da bu konuyla ilgili çalışmalar yapan araştırmacılar başarılı bir yöntem geliştirerek,özel olarak uranyum izotoplarının ayrıştırılmasında kullanılan basit bir vakumlu gaz santrifüjü yapmışlardır

1970'lerde Avrupa'da ,nükleer tesislerinde kullanılan uranyum -235 izotupunun üretimine yönelik bir santrifüj tesisi kurulmuştur

Kaynak;AnaBritannica cilt 27 sayfa 156-157 frmsinsi

com için derlenmiştir

09-30-2013	#2
Şengül Şirin	Cevap : Santrifüj , Santrifüjlerin Kullanım Alanları ve Sınıflandırılması SEPET SANTRİFÜJLER Sepet santrifüjlere santrifüj filtreleri ya da temizleyicileri de denirBunların silindirik boru biçimindeki rotorlarının çeperleri deliklidirÇanak çeperinin iç yüzeyine genellikle tel ya da bez bir süzgeç ya da kalından ince aralıklıya doğru bir dizi süzgeç yerleştirilirSıvı bu süzgeçin arasından geçer ve süzgecin gözeneklerinden geçemeyen parçacıklar çökelirSepet santrifüjler,şeker üretiminde ,evlerde ve çamaşırhanelerde çamaşırların hızlı kurutulmasında ve çeşitli kristallerin ve lifli malzemelerin yıkanıp kurutulmasında kullanılır VAKUMLU SANTRİFÜJLER Yukarda anlatılan santrifüjlerde rotor,havanın ya da atmosfer basıncındaki diğer bazı gazların içinde dönerDönme hızı arttıkça rotorun üzerindeki gaz sürtünmesi arttığından ,rotoru döndürmek için gerekli güç gereksinimi de artarSonuçta rotor hızla ısınır,bazı durumlarda sıcaklık suyun kaynama noktasını bile aşarRotorun dış çeperine yakın noktaları,eksene yakın noktalara oranla daha hızlı hareket ederbu yüzden de daha çok ısınırve bu da,rotor duvarında yarıçap boyunca bir sıcaklık gradyanı oluşurBu küçük radyal sıcaklık ( ısı taşınımı) yol açarak çökelmeyi bozabilir ve ayrışan bileşenlerin yeniden karışmasına neden olabilir Rotorun,havası boşaltılmış bir bölmede döndürülmesiyle,hava direncinin santrifüj içinde neden olduğu ısı artışı ve konveksiyon sorunları engellenebilirHava direncinin ortadan kaldırılmasıyla daha az enerji harcayarak daha yüksek dönme hızlarına ulaşılabilirVakumlu santrifüjlerin en çok kullanılan türü,dakikada yaklaşık 20000 devirden daha büyük dönme hızlarına ulaşabilen,ultrasantrifüjdürÇizim 2'de görülen ultrasantrifüjde rotor,vakum bir ortama yerleştirilmiş ve dikey,ince esnek bir çelik mil aracılığıyla bir hava türbinine bağlanmıştır Tipik bir vakumlu ultrasantrifüjün rotoru 18 cmçapındadır ve 300000 G'den daha büyük bir merkezkaç alanında 300 ml sıvı taşıyabilirMolekül ağırlığı 50 dalton (bir ) ya da daha büyük olan tüm malzemeler şişeli ultrasantrifüjlerde kolayca arıtılabilirÇökelme sürecinin optik olarak ölçülebilmesi ve fotoğraflanabilmesi bilmesi amacıyla vakumlu ultrasantrifüjlerde üzerinde küçük pencereler bulunan rotorlar kullanılabilirİlk kez 1923'te TSvedberg ve JBNichols tarafından uygulanan bu yöntem daha sonraları özellikle protein molekülleri ve virüsler gibi çok küçük parçacıkların çökelme hızının ve büyüklüklerinin saptanmasında kulanılmaya başlamıştır Çözünmüş haldeki hemen hemen tüm maddelerin molekül ağırlığının belirlenmesinde de vakumlu santrifüjlerden yararlanılabilirModern vakumlu santrifüjlerde hava tahrikli motorun yerini,daha verimli elektrik motoru almıştır;ayrıca aygıtın yapısı yeniden tasarımlanarak ayrıştırma işlemi tümüyle otomatikleştirilmiştirSon yıllarda biyokimya,biyofizik,biyoloji,tıp ve ilaç sanayisi alanlarında önemli maddelerin arıtılması işlemlerinde hep vakumlu ultrasantrifüjler kullanılmaya başlamıştır Ultrasantrifüjlerde çeşitli proteinlerin molekül ağırlıkları başlıca iki biçimde saptanırBunlardan birincisinde,merkezkaç alanı içindeki çökelme işlemi,çökelen moleküller ile katışıksız çözücü arasında belirgin bir çökelme sınırı ortaya çıkana değin sürdürülürBu sınırın yarıçap boyunca dış çepere doğru ilerleme hızı ölçülür ve buradan da molekül ağırlığının değeri hesaplanabilirBuna çökelme hızı yöntemi denirİkinci yöntem de ise ,işlem,santrifüj gözesinde denge oluşuna değin ,yani malzemenin çökelme hızı ile geri yayınım eşitlenene kadar sürdürülürDaha sonra göze içinde çeşitli radyal uzaklıklardaki derişiklikler saptanarak molekül ağırlığı hesaplanır Vakumlu santrifüjlerin kullanıldığı diğer bir alan da gazların ayrıştırılması işlemidirHerhangi bir gaz bir merkezkaç alanının etkisi altına sokulduğunda,derhal bir radyal basınç gradyanı oluşurBöylece farklı molekül ağırlıklarındaki iki gazdan oluşan bir karışım santrifüj yardımıyla birbirinden ayrılabilirgazlardan daha hafif olanı eksende,daha ağır olanı ise dış çeperde toplanır1919'da bir elementin santrifüjleme yoluyla izatoplarına ayrılabileceği görüşü ortaya atılmış,ardından da buna yönelik pek çok girişimde bulunulmuştuAma,olasılıkla santrifüj içindeki konveksiyon ve yeniden karışma olayları nedeniyle bu girişimler uzun bir süre sonuçsuz kaldıSonuçta 1937'de klorür,vakumlu bir ultrasantrifüj içinde izotoplarına ayrıldıUygulanan buharlaştırıcı santrifüj yönteminde,önce ayrıştırılacak madde hareketsiz haldeyken rotora beslenerek çeper üzerinde yoğunlaştırıldıArdından rotor normal çalışma hızında döndürülerek görece hafif bileşen delikli milin içinden dışarı alındıGaz ayrıştırılması işleminde kullanılan santrifüjlerin olabildiğince uzun ve yüksek devirli olması gerekirSantrifüj işlemi,maddelerin mutlak değerlerden çok kütleleri arasındaki farka dayalı olduğundan hem ağır hem de hafif izotopların ayrıştırılmasına uygundur Gazları santrifüjleme yöntemleri 1940'ların ortalarında başlayarak daha da geliştirildi ve kapsamı genişletildiAFC ve Hollanda'da bu konuyla ilgili çalışmalar yapan araştırmacılar başarılı bir yöntem geliştirerek,özel olarak uranyum izotoplarının ayrıştırılmasında kullanılan basit bir vakumlu gaz santrifüjü yapmışlardır1970'lerde Avrupa'da ,nükleer tesislerinde kullanılan uranyum -235 izotupunun üretimine yönelik bir santrifüj tesisi kurulmuştur Kaynak;AnaBritannica cilt 27 sayfa 156-157 frmsinsicom için derlenmiştir __________________ Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır