เครื่องหมุนเหวี่ยง (อังกฤษ: centrifuge) เป็นเครื่องมือใช้แยกตัวอย่างของเหลวออกจากของแข็งอนุภาคขนาดเล็กหรือใช้เพื่อแยกของเหลวหลายๆชนิดที่มีความถ่วงจำเพาะต่างกันให้เกิดการแยกชั้น โดยอาศัยหลักการเร่งให้อนุภาคตกตะกอนเร็วขึ้น ภายใต้สนามของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง แรงนอนก้นของอนุภาคจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงหนีศูนย์กลาง ทำให้อนุภาคนอนก้นด้วยอัตราเร็วที่แตกต่างกัน ภายใต้สนามแรงหนีศูนย์กลางอนุภาคจะตกตะกอนด้วยอัตราเร็วที่ไม่เท่ากัน การปั่นแยกตะกอน จึงต้องใช้เวลานานพอเพียงที่อนุภาคขนาดเล็กจะนอนก้นหมด จะแบ่งเป็น2ส่วน คือ ส่วน ตะกอน (pellet) และส่วนของเหลว
เครื่องหมุนเหวี่ยง (Centrifuge) เป็นเครื่องมือสำหรับสร้างแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง เพื่อนำไปใช้แยกสารหรืออนุภาค โดยอาศัยหลักความแตกต่างของความหนาแน่น ขนาดของสารหรืออนุภาคนั้นๆ โดยทั่วไป เครื่องหมุนเหวี่ยงมักใช้ในกระบวนการเตรียมตัวอย่าง และใช้ปั่นแยกสารสำหรับวิเคราะห์ มักจะใช้แยกตัวอย่างส่วนที่เป็นของแข็งออกจากตัวอย่างส่วนของเหลว หรือใช้เพื่อแยกของเหลวหลายๆชนิดที่มีความถ่วงจำเพาะต่างกันให้เกิดการแยกชั้น สำหรับการใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงนั้นก่อนใช้ควรทำการศึกษาจากคู่มือ และผู้เชี่ยวชาญก่อน เพื่อลดความผิดพลาดและเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ใช้งาน
หลักการทำงานของเครื่องหมุนเหวี่ยง
เครื่องหมุนเหวี่ยง เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับเร่งการตกตะกอนของอนุภาคที่ไม่ละลายออกจากของเหลว หรือใช้แยกของเหลวหลาย ๆ ชนิดที่มีความถ่วงจำเพาะต่างกันออกจากกัน โดยอาศัยแรงหนีศูนย์กลาง (centrifuge force) ที่เกิดจากการหมุนรอบจุดหมุน (center of rotation)
เครื่องหมุนเหวี่ยงมีแกนหมุนเป็นมอเตอร์ไฟฟ้า เมื่อมีกระแสไฟฟ้าเข้ามอเตอร์จะเหนี่ยวนำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และทำให้แกนมอเตอร์หมุน ความเร็วรอบในการหมุน (rpm = round per miniutes) ควบคุมด้วยวงจรไฟฟ้า ส่วนเวลาที่ใช้ในการหมุนควบคุมด้วย สวิทซ์ปิด-เปิด หรือนาฬิกา
ความเร็วรอบและแรงหนีศูนย์กลาง
การแยกสารด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยงต้องมีการกำหนดเวลา และแรงหนีศูนย์กลางสำหรับงานนั้นๆ เสมอ ซึ่งในบางครั้งจะพบว่า มีการกำหนดเป็นค่าความเร็วรอบของการหมุนโรเตอร์ ซึ่งอาจเกิดปัญหากับการใช้งานในกรณีที่ต้องการความถูกต้องของแรงหนีศูนย์กลาง แรงหนีศูนย์กลางสัมพัทธ์ (relative contrifugal force) มีความสัมพันธ์โดยตรงกับรัศมีการหมุนไม่เท่ากัน ดังนั้นการกำหนดวิธีการแยกสารด้วยค่าความเร็วรอบจึงไม่ใช่วิธีการที่เป็นมาตรฐาน ปัจจุบันบริษัทผู้ผลิตจึงมักจะเตรียมตารางเทียบค่าทั้งสองที่ใช้กับโรเตอร์แต่ละชนิดของผู้ผลิตไว้แล้ว หรือผู้ใช้สามารถทำการคำนวณได้เอง โดยการใช้สูตรดังต่อไปนี้
RCF = 1.12r (RPM/1000)2 หรือ
RPM = 103(RCF/1.12r)0.5
RCF = แรงหนีศูนย์กลางสัมพัทธ์ หน่วยเป็น xg
r = รัศมีแกนหมุน หน่วยเป็น มิลลิเมตร
RPM = อัตราความเร็วรอบ หน่วยเป็น รอบ/นาที (round per minute)
โครงสร้างของเครื่องหมุนเหวี่ยง
ประกอบด้วยโครงสร้างหลัก 4 อย่างคือ
มอเตอร์และอุปกรณ์ทดรอบ (Motor and Gear box) มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ผลักให้เกิดการหมุนรอบแกน มี 2 ชนิด คือ ชนิดที่ใช้แปรงถ่าน (brush drive) และชนิดที่ไม่ใช้แปรงถ่าน (brushless inductive drive) สำหรับเครื่อง Ultra speed centrifuge (100,000 รอบ/นาที) จะมีชุดเฟืองทดรอบการหมุน (gear box) เพื่อเพิ่มความเร็วรอบของแกนหมุน
โรเตอร์ (Rotor) เป็นส่วนสำหรับบรรจุภาชนะใส่ตัวอย่าง เมื่อเกิดการหมุนโดยการผลักของมอเตอร์จะเกิดแรงหนีศูนย์กลางขึ้นในบริเวณโรเตอร์ วัสดุที่ใช้ทำโรเตอร์มีหลายชนิด เช่น aluminium titaniumpolypropyline ทั้งนี้ขึ้นกับขนาดของแรงหนีศูนย์กลาง ความเร็วรอบที่ใช้งาน ชนิดและปริมาณตัวอย่างที่ใช้ ส่วนรูปแบบของโรเตอร์มีให้เลือกตามลักษณะการใช้งาน เช่น ห้องปฏิบัติการชันสูตร ส่วนใหญ่จะใช้โรเตอร์แบบ Swing bucket rotors และ Fixed angle rotors
Chamber เป็นส่วนที่มีโรเตอร์ติดตั้งอยู่ภายใน ปกติจะมีฝาปิดมิดชิด และฝาปิดนี้จะไม่สามารถเปิดออกได้ขณะที่โรเตอร์กำลังหมุนอยู่ เพื่อสร้างความปลอดภัยในการใช้งานเครื่องหมุนเหวี่ยง
Control Panel ส่วนของแผงควบคุมการทำงานของเครื่องหมุนเหวี่ยง มีปุ่มควบคุมการทำงานมากหรือน้อยขึ้นกับชนิดและขนาดของเครื่อง
Refrigerated system เป็นระบบทำความเย็นเพื่อลดอุณหภูมิให้กับตัวอย่าง เนื่องจากตัวอย่างบางชนิดอาจจะเกิดการเปลี่ยนสภาพเมื่อได้รับความร้อน สามารถทำความเย็นได้ต่ำสุดถึง -20 องศาเซลเซียส
การแยกน้ำมันออกจากกลีเซอรีน ใช้การเติมกรดลงไปครับ จะได้เป็น น้ำมันที่มีกรดไขมันอิสระสูง และกลีเซอรีน
ในส่วนของการแยกน้ำและน้ำมัน สามารถทำได้ครับ อย่างไรก็ตามก็ต้องน้ำที่เหลืออยู่ในน้ำมันก็ต้องกำจัดออกเพราะยังไม่ผ่านเกณฑ์ครับ หรือถ้าจะผ่านเกณฑ์เครื่องแหวี่ยงแยกคงต้องมีความเร็วทีสูงมากครับ
อ้างอิง
2 . http://www.thaiscience.com/lab_vol/P21/centrifuge.asp 2009-05-16 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
wikipedia, แบบไทย, วิกิพีเดีย, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด, บทความ, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม, มือถือ, โทรศัพท์, Android, iOS, Apple, โทรศัพท์โมบิล, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, Sonya, MI, PC, พีซี, web, เว็บ, คอมพิวเตอร์
ekhruxnghmunehwiyng xngkvs centrifuge epnekhruxngmuxichaeyktwxyangkhxngehlwxxkcakkhxngaekhngxnuphakhkhnadelkhruxichephuxaeykkhxngehlwhlaychnidthimikhwamthwngcaephaatangknihekidkaraeykchn odyxasyhlkkarerngihxnuphakhtktakxnerwkhun phayitsnamkhxngaerngehwiynghnisunyklang aerngnxnknkhxngxnuphakhcaepnsdswnodytrngkbaernghnisunyklang thaihxnuphakhnxnkndwyxtraerwthiaetktangkn phayitsnamaernghnisunyklangxnuphakhcatktakxndwyxtraerwthiimethakn karpnaeyktakxn cungtxngichewlananphxephiyngthixnuphakhkhnadelkcanxnknhmd caaebngepn2swn khux swn takxn pellet aelaswnkhxngehlw ekhruxnghmunehwiyng Centrifuge epnekhruxngmuxsahrbsrangaerngehwiynghnisunyklang ephuxnaipichaeyksarhruxxnuphakh odyxasyhlkkhwamaetktangkhxngkhwamhnaaenn khnadkhxngsarhruxxnuphakhnn odythwip ekhruxnghmunehwiyngmkichinkrabwnkaretriymtwxyang aelaichpnaeyksarsahrbwiekhraah mkcaichaeyktwxyangswnthiepnkhxngaekhngxxkcaktwxyangswnkhxngehlw hruxichephuxaeykkhxngehlwhlaychnidthimikhwamthwngcaephaatangknihekidkaraeykchn sahrbkarichekhruxnghmunehwiyngnnkxnichkhwrthakarsuksacakkhumux aelaphuechiywchaykxn ephuxldkhwamphidphladaelaephimkhwamplxdphyihkbphuichngan hlkkarthangankhxngekhruxnghmunehwiyng ekhruxnghmunehwiyng epnekhruxngmuxthiichsahrberngkartktakxnkhxngxnuphakhthiimlalayxxkcakkhxngehlw hruxichaeykkhxngehlwhlay chnidthimikhwamthwngcaephaatangknxxkcakkn odyxasyaernghnisunyklang centrifuge force thiekidcakkarhmunrxbcudhmun center of rotation ekhruxnghmunehwiyngmiaeknhmunepnmxetxriffa emuxmikraaesiffaekhamxetxrcaehniywnaihekidkhlunaemehlkiffa aelathaihaeknmxetxrhmun khwamerwrxbinkarhmun rpm round per miniutes khwbkhumdwywngcriffa swnewlathiichinkarhmunkhwbkhumdwy swithspid epid hruxnalika khwamerwrxbaelaaernghnisunyklang karaeyksardwyekhruxnghmunehwiyngtxngmikarkahndewla aelaaernghnisunyklangsahrbngannn esmx sunginbangkhrngcaphbwa mikarkahndepnkhakhwamerwrxbkhxngkarhmunoretxr sungxacekidpyhakbkarichnganinkrnithitxngkarkhwamthuktxngkhxngaernghnisunyklang aernghnisunyklangsmphthth relative contrifugal force mikhwamsmphnthodytrngkbrsmikarhmunimethakn dngnnkarkahndwithikaraeyksardwykhakhwamerwrxbcungimichwithikarthiepnmatrthan pccubnbristhphuphlitcungmkcaetriymtarangethiybkhathngsxngthiichkboretxraetlachnidkhxngphuphlitiwaelw hruxphuichsamarththakarkhanwnidexng odykarichsutrdngtxipni RCF 1 12r RPM 1000 2 hrux RPM 103 RCF 1 12r 0 5 RCF aernghnisunyklangsmphthth hnwyepn xg r rsmiaeknhmun hnwyepn milliemtr RPM xtrakhwamerwrxb hnwyepn rxb nathi round per minute okhrngsrangkhxngekhruxnghmunehwiyng prakxbdwyokhrngsranghlk 4 xyangkhux mxetxraelaxupkrnthdrxb Motor and Gear box mxetxrepnxupkrnthithahnathiphlkihekidkarhmunrxbaekn mi 2 chnid khux chnidthiichaeprngthan brush drive aelachnidthiimichaeprngthan brushless inductive drive sahrbekhruxng Ultra speed centrifuge 100 000 rxb nathi camichudefuxngthdrxbkarhmun gear box ephuxephimkhwamerwrxbkhxngaeknhmun oretxr Rotor epnswnsahrbbrrcuphachnaistwxyang emuxekidkarhmunodykarphlkkhxngmxetxrcaekidaernghnisunyklangkhuninbriewnoretxr wsduthiichthaoretxrmihlaychnid echn aluminium titaniumpolypropyline thngnikhunkbkhnadkhxngaernghnisunyklang khwamerwrxbthiichngan chnidaelaprimantwxyangthiich swnrupaebbkhxngoretxrmiiheluxktamlksnakarichngan echn hxngptibtikarchnsutr swnihycaichoretxraebb Swing bucket rotors aela Fixed angle rotors Chamber epnswnthimioretxrtidtngxyuphayin pkticamifapidmidchid aelafapidnicaimsamarthepidxxkidkhnathioretxrkalnghmunxyu ephuxsrangkhwamplxdphyinkarichnganekhruxnghmunehwiyng Control Panel swnkhxngaephngkhwbkhumkarthangankhxngekhruxnghmunehwiyng mipumkhwbkhumkarthanganmakhruxnxykhunkbchnidaelakhnadkhxngekhruxng Refrigerated system epnrabbthakhwameynephuxldxunhphumiihkbtwxyang enuxngcaktwxyangbangchnidxaccaekidkarepliynsphaphemuxidrbkhwamrxn samarththakhwameynidtasudthung 20 xngsaeslesiys karaeyknamnxxkcakkliesxrin ichkaretimkrdlngipkhrb caidepn namnthimikrdikhmnxisrasung aelakliesxrin inswnkhxngkaraeyknaaelanamn samarththaidkhrb xyangirktamktxngnathiehluxxyuinnamnktxngkacdxxkephraayngimphaneknthkhrb hruxthacaphaneknthekhruxngaehwiyngaeykkhngtxngmikhwamerwthisungmakkhrbxangxinghttp www sci cmru ac th assetdetail php idasset 414 amp PHPSESSID e583ab1196f5d12c5939a51a65c05885 lingkesiy 2 http www thaiscience com lab vol P21 centrifuge asp 2009 05 16 thi ewyaebkaemchchinbthkhwamwithyasastrniyngepnokhrng khunsamarthchwywikiphiediyidodykarephimetimkhxmuldk