離心機一詞是指裝有快速旋轉(zhuǎn)的容器的機器，該容器通過密度或使用機器的動作將其內(nèi)容物分開。離心機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。它們還用于機械分離以外的目的。

離心機的發(fā)明和早期歷史：

現(xiàn)代離心機的起源可追溯到18世紀(jì)由英國軍事工程師本杰明·羅賓斯設(shè)計的旋轉(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改進了這項技術(shù)，發(fā)明了一種提取黃油的機器。盡管離心機仍用于分離牛奶成分，但它們的用途已擴展到許多其他科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

離心機的工作原理：

離心機的名稱來源于離心力，DT5-2低速臺式自動平衡離心機的離心力是將旋轉(zhuǎn)的物體向外拉的虛擬力。向心力是工作中向內(nèi)拉動旋轉(zhuǎn)物體的實際物理力。旋轉(zhuǎn)一桶水是這些作用力的一個很好的例子。如果水桶旋轉(zhuǎn)得足夠快，水就會向內(nèi)拉動并且不會溢出。如果桶中充滿沙子和水的混合物，則將其旋轉(zhuǎn)會產(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，請記住，人工重力是一個值范圍，這取決于對象與旋轉(zhuǎn)軸的接近程度，而不是恒定值。對象越遠，效果越好，因為對象每次旋轉(zhuǎn)都會移動更大的距離。

離心機的類型和用途：

離心機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。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，而連續(xù)的管狀離心機則只有一個腔室而不是單個的樣品腔。分離分子和同位素：*速度的離心機和超速離心機以如此高的速度旋轉(zhuǎn)，可以用來分離不同質(zhì)量的分子甚至原子的同位素。例如，可以使用氣體離心機濃縮鈾，因為較重的同位素比重的同位素向外拉的更多。實驗室離心機也可以高速旋轉(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了很小的距離，從而使稠密的材料向下滑動。盡管許多實驗室離心機都具有固定角度的轉(zhuǎn)子，但擺桶式轉(zhuǎn)子也很常見。這種機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。大型離心機可用于模擬高重力。機器是房間或建筑物的大小。人體離心機用于訓(xùn)練飛行員并進行重力相關(guān)的科學(xué)研究。離心機也可以用作游樂園游樂設(shè)施。雖然人體離心機的設(shè)計可以承受高達10或12的重力，但大直徑的非人類機器可以使標(biāo)本暴露于正常重力的20倍。有一天，可能會使用相同的原理來模擬太空中的重力。 工業(yè)離心機用于分離膠體成分（如牛奶中的奶油和黃油），進行化學(xué)制備，從鉆井液中清除固體，干燥材料以及進行水處理以去除污泥。一些工業(yè)離心機依靠沉淀進行分離，而另一些則使用篩網(wǎng)或過濾器分離物質(zhì)。工業(yè)離心機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：

中型離心機在日常生活中很常見，主要用于快速將液體與固體分離。洗衣機在旋轉(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。簡單的離心機的另一個例子是用來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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