ЦЕНТРИФУГИ́РОВАНИЕ

ЦЕНТРИФУГИ́РОВАНИЕ, про­цесс раз­де­ле­ния не­од­но­род­ных сис­тем с разл. плот­но­стя­ми (напр., сус­пен­зии, эмуль­сии) в цен­тро­беж­ном по­ле, соз­да­вае­мом вра­ще­ни­ем сре­ды вме­сте с ап­па­ра­том. Ц. раз­де­ля­ют сис­те­мы, ко­то­рые не мо­гут быть раз­де­ле­ны оса­ж­де­ни­ем. Ц. ис­поль­зу­ют в хи­мич., пи­ще­вой, неф­тя­ной, атом­ной и др. от­рас­лях пром-сти. Ап­па­рат, в ко­то­ром осу­ще­ст­в­ля­ет­ся Ц., на­зы­ва­ет­ся цен­три­фу­гой или се­па­ра­то­ром. В цен­три­фу­гах осн. ча­стью яв­ля­ет­ся вра­щаю­щий ци­лин­д­рич. ба­ра­бан – ро­тор. Ро­тор мо­жет иметь пер­фо­ри­ров. стен­ки для про­ве­де­ния цен­тро­беж­но­го фильт­ро­ва­ния ли­бо сплош­ные стен­ки для про­ве­де­ния цен­тро­беж­но­го оса­ж­де­ния.

Осн. па­ра­мет­ром, ха­рак­те­ри­зую­щим про­цесс Ц., а так­же ап­па­ра­ту­ру для его осу­ще­ст­в­ле­ния, яв­ля­ет­ся цен­тро­беж­ный фак­тор раз­де­ле­ния К_ц – от­но­ше­ние цен­тро­беж­ной си­лы, дей­ст­вую­щей на час­ти­цу мас­сой m в цен­тро­беж­ном по­ле, к си­ле тя­же­сти, дей­ст­вую­щей на ту же час­ти­цу в гра­ви­тац. по­ле: К_ц=mω²R/(mg)=ω²R/g, где ω=2πn – уг­ло­вая ско­рость вра­ще­ния ро­то­ра; n – час­то­та вра­ще­ния ро­то­ра; g – ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го па­де­ния; R – ра­ди­ус ро­то­ра. Ус­лов­но, цен­три­фу­ги с К_ц<4000 на­зы­ва­ют нор­маль­ны­ми, с К_ц> 4000 – сверх­цен­три­фу­га­ми. Ха­рак­те­ри­сти­кой ра­бо­ты цен­три­фуг яв­ля­ет­ся так­же ин­декс про­из­во­ди­тель­но­сти, оп­ре­де­ляе­мый как Σ=πR²К_ц и чис­лен­но со­от­вет­ст­вую­щий пло­ща­ди по­верх­но­сти оса­ж­де­ния гра­ви­тац. от­стой­ни­ка, ко­то­рым мож­но за­ме­нить рас­смат­ри­вае­мую цен­три­фу­гу с со­хра­не­ни­ем по­ка­за­те­лей её раз­де­ле­ния.

Пром. цен­три­фу­ги под­раз­де­ля­ют: по ха­рак­те­ру про­те­ка­ния про­цес­са – не­пре­рыв­но­го и пе­рио­дич. дей­ст­вия; по спо­со­бу вы­груз­ки осад­ка из ро­то­ра – с руч­ной вы­груз­кой, кон­тей­нер­ной (кас­сет­ной), виб­ра­ци­он­ной, инер­ци­он­ной, гра­ви­та­ци­он­ной (са­мо­вы­гру­жаю­щая­ся), вы­груз­кой но­жом, пуль­си­рую­щим порш­нем и шне­ком; по рас­по­ло­же­нию оси вра­ще­ния ро­то­ра – вер­ти­каль­ные, го­ри­зон­таль­ные и на­клон­ные. К сверх­цен­три­фу­гам от­но­сят­ся труб­ча­тые цен­три­фу­ги, при­ме­няе­мые в осн. для раз­де­ле­ния низ­ко­кон­цен­три­ро­ван­ных эмуль­сий и сус­пен­зий, и та­рель­ча­тые се­па­ра­то­ры (со­дер­жат на­бор вра­щаю­щих­ся с вы­со­кой ско­ро­стью та­ре­лок), яв­ляю­щие­ся от­стой­ны­ми сверх­цен­три­фу­га­ми не­пре­рыв­но­го дей­ст­вия. Для ис­сле­до­ва­ния и раз­де­ле­ния вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ных со­еди­не­ний, а так­же био­ло­гич. сис­тем (ви­ру­сов и суб­кле­точ­ных час­тиц) при­ме­ня­ют ульт­ра­цен­три­фу­ги­ро­ва­ние; осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью ульт­ра­цен­три­фуг с очень вы­со­ки­ми К_ц (св. 10⁵). Раз­мер раз­де­ляе­мых час­тиц в этом слу­чае со­став­ля­ет по­ряд­ка 100 нм. Раз­ли­ча­ют два ти­па ульт­ра­цен­три­фу­ги­ро­ва­ния: пре­па­ра­тив­ное и ана­ли­ти­че­ское. В атом­ной пром-сти цен­три­фу­ги­ро­ва­ние ис­поль­зу­ет­ся для обо­га­ще­ния ура­на.