
离心机(Centrifuge)是一种利用离心力分离混合物中不同密度组分的机械设备。其核心原理是通过高速旋转产生的离心力场,使悬浮液中的固体颗粒快速沉降,或使乳浊液中的液体分层,从而实现分离、纯化或浓缩的目的。
中文定义
离心机指通过转子高速旋转产生离心力,迫使物质沉降或分离的设备。
来源:《机械工程名词(第三版)》,科学出版社,2010年,第87页。
英文定义
Centrifuge: A machine that uses centrifugal force to separate substances of different densities.
来源:Oxford English Dictionary, "Centrifuge"词条,2023年修订版。
依据牛顿力学公式,离心加速度($a$)与转速($omega$)和旋转半径($r$)的关系为:
$$
a = omega r
$$
其中离心力($F$)可表示为:
$$
F = m cdot omega r
$$
($m$为颗粒质量)。该力使密度较高的组分向外运动,实现分离。
生物医学
分离血液成分(如血浆与血细胞),用于临床检测与制药。
来源:《现代生物技术实验手册》,人民卫生出版社,2018年。
化学工业
提纯晶体、分离催化剂,如制药过程中的固液分离。
来源:《化工分离工程》,化学工业出版社,2020年。
核能研究
铀浓缩离心机用于同位素分离。
来源:《核燃料循环技术》,原子能出版社,2015年。
离心机是一种通过高速旋转产生离心力,从而分离液体或混合物中不同密度成分的机械设备。以下是详细解释:
离心机利用离心力(物体旋转时产生的向外推力)实现物质分离。其核心公式为: $$ RCF = frac{r times (text{RPM})}{1.118 times 10} $$ 其中,RCF表示相对离心力,r为旋转半径(毫米),RPM为每分钟转速。密度大的物质在离心力作用下向外沉降,密度小的则留在内侧。
典型离心机由以下部件构成:
根据用途可分为:
操作时需注意转速限制、样品平衡配平,避免因离心力过大导致设备损坏或安全隐患。
以上内容综合了离心机的核心定义、原理及多领域应用,更多技术细节可参考相关行业标准或设备手册。
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