سوق الخيارات: هل رأيت يومًا دُوَّامة تدور وتدور؟ أليس من الممتع الركوب والمشاهدة؟ حسنًا، العلماء والصناعات لديهم غالبًا آلة قوية جدًا تُسمى الطرد المركزي، والتي تدور بشكل أسرع بكثير من الدوّامة! حتى وإن كنت أقل من أسبوع عمرًا، فأنت تعرف هذا. سجل الدخول للتعليق. في هذا الدرس سنكتشف كيف يعمل الطرد المركزي ولماذا هو مهم جدًا للعلم والصناعات المختلفة. إذن ارتبِط جيدًا، ابدأ بالدوران، وتعلم مع هينغروي!
الطرد المركزي هو عملية مميزة تستخدم قوة الدوران بسرعات عالية لفصل المواد المختلفة حسب الوزن والحجم. مثل ركوب الدوران في المعرض — لكن أسرع! كيس الطرادة تدور الآلة بسرعات عالية جدًا بحيث يمكنها توليد قوى كبيرة لفصل مكونات العينة المختلطة. تقوم بوضع أنبوب اختبار أو حاوية في غرفة الجهاز، ويدور بسرعة شديدة جدًا. أثناء الدوران، تنتقل الجزيئات الأثقل في العينة نحو جدران الحاوية. يتشكل هذا الكتلة (البيلايت) في القاع كطبقة كثيفة. أما الجزيئات الأخف فتبقى في الجزء السائل، الذي يطفو فوق الكتلة ويُعرف بالسوائل العليا (السوبرنات). هذه عملية نسبيًا مبسطة، لكنها مهمة جدًا لأنها تتيح للعلماء عزل المكونات الرئيسية مثل الحمض النووي (DNA)، البروتينات، الخلايا، وحتى الفيروسات الصغيرة من الخليط.
تعمل عملية الترسيب على مبدأ أن القوة الطرد المركزي الناتجة عن الدوران تسبب لمواد مختلفة أن تتحرك بطرق مختلفة. تعتمد القوة المطلوبة لفصل المواد على أبعادها، وأبعاد الأشكال، والكتلة. على سبيل المثال، الخلايا المستوية تحتاج إلى قوة فصل أقل من الخلايا المستديرة، والجسيمات الأكبر حجماً تحتاج إلى قوة فصل أعلى من الجسيمات الأصغر. هذا المبدأ مفيد للعلماء لفصل المكونات المختلفة من العينة التي يدرسونها. من خلال تعلم كيفية تصرف المواد في مرشح دوار ، يمكنهم اختيار المتغيرات الصحيحة لتحقيق النتائج المرجوة.
داخل جهاز الطرد المركزي، وهو آلة تُستخدم لفصل الخليط عن طريق الدوران، يوجد مكون يُعرف باسم الجزء الدوار الذي يحمل أنابيب الاختبار أو الحاويات. سرعة الدوران وشكل الدوار هما ما يحددان قوة العزم. بشكل عام، هناك أربعة أنواع من الدوارات: ذات الزاوية الثابتة، والدوار ذو السلال المتحركة، والأنبوب الرأسي (ويُعرف أيضًا بالدوار الرأسي)، وكل منها له تطبيقاته الخاصة. دوارات الزاوية الثابتة مثالية لفصل المواد الأثقل، لكن دوارات السلال المتحركة تكون أكثر ملاءمة لتقسيم الخليط إلى طبقات مميزة. يتم اختيار الدوار المحدد بناءً على الجزء الذي سيتم عزله والأي إجراء يكون الأكثر فعالية للعمل. من خلال التعرف على هذه الأجزاء، يمكننا فهم كيفية عمل أجزاء جهاز الطرد المركزي لأداء مهمته.
بسبب هذا، فإن الترسيب باستخدام جهاز الطرد المركزي من هينغروي هو طريقة رئيسية تُستخدم عبر العلم والصناعة لفصل المكونات الصعبة التنقية. في البحث العلمي، يتم استخدام هذه العملية لتنقية العينات المستخدمة في دراسات الكيمياء الحيوية والأحياء. لدراسة البروتينات بشكل منعزل، يجب على العلماء فصلها عن الخليط وعزل الحمض النووي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA). كما أنه يُستخدم بشكل شائع في البيئات المعملية لتحليل الدم، البول أو السائل النخاعي، مما يساعد الأطباء في تشخيص المشاكل الصحية.
لدى هينغروي للطرد المركزي مكانة مهمة في فصل المكونات المفيدة عن المواد الخام في الصناعة. يمكن استخدامه في مرحلة المعالجة، مثل فصل الكريمة عن الحليب، أو أثناء معالجة الفواكه، لفصل العصير عن اللب. كما يُستخدم أيضًا في إنتاج الوقود الحيوي، مما يساهم في القدرة على إنشاء مصادر طاقة من المواد العضوية. كما أن الطرد المركزي مفيد جدًا في تنقية مياه الصرف الصحي، حيث يقوم بفصل المواد الصلبة عن السوائل ليصبح آمنًا للبيئة.
EN
