Santrifuj, genellikle tıbbi amaclarla kullanılan bir cihazdır. Sıvı veya katı bir maddedeki parcacıkları ayrıştırır. Merkezkac kuvvetin etkisi ile calışır.
Santrifuj, sabit eksenli, dairesel donme hareketi yapan bir alettir. Laboratuvar ekipmanlarının vazgecilmez ve en değerli parcasıdır. Genellikle elektrikli bir motor yardımıyla calışır. Merkezkac kuvveti prensibi ile calışır. Bu kuvvete, “santrifuj kuvveti” adı da verilir. Katı veya sıvı maddelerdeki parcacıkları, yer cekimi ivmesinden daha buyuk bir kuvvetle ve buyuk hızla dondurerek ayrıma işlemine dayanan bir prensiple calışır. Santrifuj cihazları, motor buyuklukleri ve kullanıldıkları alana gore dakikada 10 ila 15 bin devirle calışabilir. Ticari uygulamalar, astronomi, geoteknik modelleme, sut sanayisi, serum uretimi, suspansiyon ayrıştırma ve izotop ayırma gibi farklı işlemler icin kullanılır. Santrifujun calışma prensibi, gunluk hayatta sık karşılaştığımız “merkezkac kuvveti”dir. Camaşır makineleri, cocuk parklarındaki bazı oyuncaklar bu prensiple calışır. Diğer detayları makalemizde bulabilirsiniz.
(Sutu kaymağından ayırmak icin kullanılan manuel santrifuj aleti)
[h=4]Tarihi [/h]Santrifuj cihazının kokeni, 18. yuzyıla kadar uzanıyor. İngiliz askeri muhendis Benjamin Robins, suruklenmeyi belirlemek icin donen kolu olan bir alet icat etti. Bu alete benzer bir alet, ilk olarak 1864 yılında sut ayrıştırmak icin kullanılmıştır. Antonin Prandtl, sutu kaymağından ayrıştırmak icin ilk manuel santrifuj cihazını icat etmiş ve kullanmıştır. Prandtl ’ın kardeşi Alexander Prandtl, 1875 yılında abisinin tekniğini geliştirerek “yağ ekstraksiyon” makinesi icat etti. Laboratuvar ortamında ilk santrifuj, 1869 yılında Friedrich Miescher tarafından kullanılmıştır. İlk olarak sutu ayrıştırmak icin kullanılan cihazlar zaman geliştirildi ve gunumuzde modern laboratuvar uygulamalarında kullanılan onemli ve vazgecilmez cihazlar haline geldi.
“Santrifuj” kelimesi, Fransızca “merkezkac” anlamındaki “centrifuge” sozcuğunun Turkce okunuşudur. Latince “merkez” anlamındaki “centrum” ve “kacış” anlamındaki “fuga” sozcuklerinin birleştirilmesi ile turetilmiştir. “Orta yuvarlak, merkez” anlamındaki “santra” kelimesi ile de bağlantılı bir sozcuktur.
[h=3]Tanım [/h]Santrifuj aletleri, farklı yoğunluktaki katı ve sıvıların parcacıklarını yoğunluklarına gore farklı hızlarda dondurme ve birbirlerinden ayrıştırılmalarını sağlar. Olağanustu hızdaki donme hareketi, bir sıvı veya katıdaki hucreler, akyuvarlar, bakteriler ve izotoplar gibi parcacıkları merkezkac kuvveti yardımıyla ayrıştırma işlemi yapar. Bir sıvı icindeki suspansiyon veya emulsiyon halindeki parcacıkları bile ayrıştırabilir. Ayırma işlemi, cihazın yuksek devirde donmesine bağlıdır. Cihazın sağladığı donme hareketinin sağladığı merkezkac kuvveti, icindeki maddedeki yoğun veya daha ağır parcacıklara daha fazla kuvvet uygular ve diğer maddelerden ayrıştırır.
[h=3]Santrifuj Parcaları [/h]Laboratuvarlarda kullanılan santrifuj, yuksek devire sahiptir. Elektrik motoru, elektronik sistem, kafes, cevirme mili, rotor, kapak ve bir odadan oluşur. Rotor, cihazda donen birimdir. Ayrıca, motorun voltaj desteğini değiştirerek hızını ayarlayan potansiyometreler bulunur. Rotorun hızı potansiyometre ile sağlanır; ancak yuksek hızda donme sırasında tuplerin ağırlığına bağlı olarak rotorun hızı değişebilir. Rotorun uzerinde kovalar veya tup seleleri bulunur. İşlem sırasında tuplerin kırılmasını onlemek icin yumuşak yastıkcıklar yer alır. Tuplerin buyukluklerine uygun bolumler vardır. Buyuk santrifuj cihazları, doğru akımlı elektrik motorları ile yuksek donme momenti sağlar. Kucuk cihazlarda, alternatif akımlı elektrik motorları kullanılır. Kutuplaşmış akımın geri donmesi fren gorevi gorur ve motorun yavaşlaması sağlanabilir. Cihazdaki takometreler, donuş hızını veya dakikadaki devrini gosterir.
[h=3]Calışma Prensibi [/h]Santrifuj cihazları, icerisindeki karışımların veya bileşiklerin cokelme prensibine gore ayrılmasını sağlar. Karışımdaki ağır maddeler, merkezkac kuvveti yardımıyla tupun altı kısmına cokelir (pellet). Diğer bir ifadeyle dairesel hareketin dışına doğru kayar. Daha hafif maddeler ise, tupun ust kısmında toplanır. Yani, dairesel hareketin merkezine doğru yol alır. Suspansiyonlar ve emulsiyonların ayrıştırılması icin ideal bir cihazdır. Bu işleme bir ornek verecek olursak; santrifuj cihazına konulan kandaki pıhtı cihazın altında, yağlar ortasında ve serum en ust kısmına toplanarak kolaylıkla ayrıştırılabilir.
Santrifujun icinde karışımların konulacağı seleler vardır. Santrifuj işlemi icin ozel tupler kullanılır. Bu tupler, cihazın icine simetrik olarak yerleştirilir. Cihazın devri ve kac dakika doneceği, icindeki maddeye gore değişebilir. Uygun devir ve dakika ayarlanarak işlem yapılır. Farklı veya sabit acılı santrifuj cihazları bulunur. Farklı acılı santrifujlerdeki tupler cihaz calışmadan dik konumdayken, motor calışmaya başlayınca yatay pozisyona yaklaşır. Bazı tasarımlarda da tupler eğimli yataklara yerleştirilir. Bu modelde donme esnasında tupler acılarını korur yani sabit acılıdır.
Bir santrifuj, bir nesneyi sabit bir eksen etrafında rotasyona uğratan, eksene dik bir kuvvet uygulayan elektrik motoru ile calışır. Parcacıkların yoğunluğu, şekli, uygulanan kuvvet ve ortamın yoğunluğu cokme hızını etkiler. Başka bir ifadeyle; tupte bulunan maddelerin yoğunlukları ve buyukluklerine gore cokme hızı değişir. Santrifujun kutlesi; santrifuj kuvvetinin derecesi, cokelen parcacıkların kutlesi, donmenin acısal hızı, ayrılan parcacıkların merkezdeki donme eksenine olan uzaklığı gibi faktorlerin bir formulasyonu ile ortaya cıkar.
Cihaz calışırken duz ve sağlam bir zeminde bulundurulması gerekiyor. Tupler yerleştirilirken de dengeli olması onemli bir ayrıntı. Dengesiz tupler veya uygun olmayan zemin cihazın titreşim yapmasına yol acar. Bu durum, bazı tehlikeli sonuclar doğurabilir. Kimyasal maddeler icin ayrıştırma işleminde santrifuju kullanan kişiler, gozluk, eldiven, onluk ve maske gibi koruyucu malzemeler kullanmalı.
[h=3]Santrifuj Ceşitleri ve Turleri [/h]Santrifuj cihazları, kullanıldığı alanlara gore farklılık gosterir. Aynı tekniğe dayalı farklı uygulamaları vardır. Aralarındaki temel farklar donuş hızı (devri) ve rotor tasarımlarıdır.
En yaygın santrifuj cihazları şunlardır;
Masaustu santrifujler: Araştırma laboratuarlarında sık kullanılan pratik bir cihazdır. Sıvı ortamdaki maddeleri yoğunluğuna gore ayırır ve konsantre haline getirir. Ağırlıklı olarak doku kulturu, protein calışmaları, DNA ve RNA calışmalarında kullanılır. Yerden tasarruf sağlayan ve masaustunde kullanılabilecek boyutlardadır. Bir doku icin uygulanan santrifuj işleminde once parcalanmamış hucreler, sonra sırasıyla hucre zarı, cekirdek, mitokondri, lizozomlar, mikrozomlar ve ribozomlar cokelir.
Duşuk hızlı santrifujler: Ağır parcacıkları cokeltmek icin kullanılır. Hızları 4 – 5 bin devir civarındadır. Oda sıcaklığında kullanılabilirler. Sabit acılı veya kova tipinde acılan rotorları vardır. Tupler, 10 ila 50 mililitre arasında değişebilir. Ağırlıklı olarak sıvılardaki ve suspansiyonlardaki hucrelerin cokeltilmesinde kullanılır.
Yuksek hızlı santrifujler: Yuksek devirde calışan ısı kontrollu cihazlardır. Sıcaklığın ve hız kontrolunun onemli olduğu biyolojik uygulamalarda kullanılır. Dikey, sabit acılı ve acılan rotorlar kullanılır. Sabit acılı rotorlara 0,5 ila 1,5 mililitrelik 18 adet tup konulabilir. Kucuk hacimli numuneleri veya maddeleri kısa surede cokeltebilir. Biyolojik ve kimyasal numuneler icin orta veya yuksek hızlı cihazlar kullanılır. Nukleus, kloroplast gibi hucre organelleri; nukleik asitler ve proteinler gibi makromolekuler kimyasal uygulamalarda cokeltme işlemi icin ideal cihazlardır.
Ultra santrifujler: Karmaşık yapılı, kompakt santrifujlerdir. Hızları dakikada 10 ila 15 bin devire ulaşabilir. Yuksek hızda calıştıkları icin rotoru ısınır. Soğutulması ve surtunmenin onlenmesi icin yuksek vakumda tutulur. Ceşitli arızalara veya mil veya rotorun kırılma ihtimaline karşı icleri celikle kaplanmıştır. Numunelerin ağırlıklarının oluşturacağı dengesizlik sonucu titreşimin zararlarını engellemek icin miller esnek malzemelerden yapılmıştır. Organeller ve molekuller gibi hucre bileşenlerinin saflaştırılması ve ayrıştırılması; saflaştırılmış makromolekullerin analitik olcumleri gibi işlemler icin kullanılır.
Klinik santrifujler: Kan hucreleri, plazma ve serum gibi vucut sıvılarının ayrıştırılması icin kullanılan cihazlardır. Kompakt santrifujlerdir. Filtreleme, sedimantasyon ve kolon kromatografisi gibi bircok uygulama ve araştırma icin klinik laboratuarlarda kullanılır.
Vakum santrifujleri: Fonksiyonlu bir cihazdır. Numunelerin konsantre edilmesi, cozulmesi veya cozucunun ayrıştırılması gibi işlemler icin kullanılır. Sıvı cokeltileri kuru duruma veya ıslak bir cokelti halinde konsantre eder. Proteomik, genomik, hucre biyolojisi, mikrobiyoloji ve ilac geliştirmede kullanılır. Bir vakum santrifuj konsantratoru, vakum, santrifuj kuvveti kullanır ve bazen sıvıyı buharlaştırmak ve DNA, RNA, nukleotidleri ve diğer proteinleri konsantre hale getirmek icin ısı veya gazları ayrıştırır. Vakum santrifuj konsantratorleri ısıtma veya gaz ayırma yetenekleri, hız kapasitesi, ısı ve zaman ayarları ve gurultu seviyesi gibi farklılık gosterebilir.
Soğutmalı santrifujler: Sıcaklığa duyarlı maddelerin ayrıştırılmasında kullanılır. Donme işleminin ortaya cıkardığı ısının numunenin kimyasal yapısını bozmasını onlemek icin ek bir soğutma bolumu bulunur. Canlı hucreler ve proteinlerin ayrıştırılması işlemlerinde kullanılabilen ozelliktedir.
Mikrosantrifujler: Laboratuvarlarda kullanılan cihazlardır. Klinik araştırma ve akademik laboratuarlarda vazgecilmez bir aractır. DNA, protein, kan veya diğer numuneleri ayırmak icin kullanılır. TezgÂhlarda kullanılabilecek boyutlardadır. Programlanabilir kontrol sistemleri, rotor boyutu ve kapasitesi, rotor hızı ve sessiz calışması gibi farklı modelleri vardır.
Santrifuj pompa: Sıvıların cekilmesi icin kullanılan bir pompa ceşididir. En onemli kullanım alanı petrol ve su sondajlarıdır. Su tahliye işlemlerinde de kullanılmaktadır. Cark, salyangoz, difuzor ve salmastra adı verilen parcalardan oluşur. Pompa calışırken sıvı, cark merkezine cekilir ve santrifuj kuvveti sayesinde cark cevresinde dolaşarak aktarılır.
İnsan santrifujleri: Yuksek santrifuj simulasyonları icin buyuk santrifujler kullanılabilir. Cihazlar bir oda veya bina buyukluğundedir. İnsan santrifujleri test pilotlarının eğitilmesi ve yercekimi ile ilgili bilimsel araştırmalarda kullanılır. Bu tip santrifujler lunaparklardaki buyuk oyuncaklarda da kullanılabilir.
Endustriyel santrifujler: Kolloid bileşenlerini (sutten kaymak ve tereyağı ayırma gibi), kimyasal uygulamalar, sondaj sıvısından katıları temizleme, kurutma malzemelerini ayrıştırma ve su arıtımı gibi işlemler icin kullanılır. Bazı endustriyel santrifujlerde ayırma işlemi icin sedimantasyon veya filtre kullanılır. Endustriyel santrifujler, metalleri dokmek ve kimyasallar hazırlamak icin de kullanılmaktadır.
[h=4]Merkezkac Kuvveti ve Merkezcil Kuvvet Arasındaki Fark Nedir? [/h]Santrifuj cihazlarının calışma prensibi olan merkezkac kuvvet ile merkezcil kuvvet, birbiri ile karıştırılır; ancak birbirinden farklı iki kuvvettir. Merkezcil kuvvet, “gercek bir kuvvet” iken, santrifuj veya merkezkac kuvveti, “belirgin bir kuvvet” olarak tanımlanır. Başka bir tanıma gore de, bu iki kuvvet, “farklı kuvvetlerin etki ettiği ters yonde aynı kuvvet” şeklindedir. Bu kuvvetlerin teknik tanımları şoyledir;
Merkezkac Kuvvet: Newton yasalarına uymayan ve “gercekte olmayan” bir kuvvettir. Newton yasasına gore, bir cisme etki eden kuvvet o cisme ivme kazandırır. Hareket eden bir cisim, uzerine herhangi bir kuvvet etki etmediği surece hareketine devam eder. Dairesel hareketle donen bir sistemde duran cisimler, hareket başladığında dışa doğru kayma eğilimi gosterir. Yani merkezden dışa doğru ivme kazanır. Newton ’a gore, bu cisme dışa doğru, ivme yonunde bir kuvvet etki eder. Gercekte olmayan veya tanımlanamayan bu kuvvete “merkezkac kuvveti” denir. Teknik bir ifadeyle merkezkac kuvvet, “merkezcil kuvvetle eşit veya karşı gorunen kuvvet” olarak tanımlanır.
Merkezcil Kuvvet: Dairesel hareket sırasında cismi yorungede tutan kuvvettir. Hız vektorunun buyukluğunu değiştirmez, yonunu değiştirir. Bu yuzden merkezcil bir ivme oluşur. Merkezcil kuvvet ile merkezcil ivmenin yonu aynı merkeze doğrudur ve cizgisel hıza diktir. Herhangi bir kuvvet dairesel harekete sebep olup merkezcil ivme oluşturuyorsa, merkezcil kuvvet meydana gelir. Teknik bir ifadeyle merkezcil kuvvet, “eğrilik veya dondurme eksenine yoneltilen eğrisel harekette bir vucuda etki eden kuvvet bileşeni” olarak tanımlanır.
Santrifuj, sabit eksenli, dairesel donme hareketi yapan bir alettir. Laboratuvar ekipmanlarının vazgecilmez ve en değerli parcasıdır. Genellikle elektrikli bir motor yardımıyla calışır. Merkezkac kuvveti prensibi ile calışır. Bu kuvvete, “santrifuj kuvveti” adı da verilir. Katı veya sıvı maddelerdeki parcacıkları, yer cekimi ivmesinden daha buyuk bir kuvvetle ve buyuk hızla dondurerek ayrıma işlemine dayanan bir prensiple calışır. Santrifuj cihazları, motor buyuklukleri ve kullanıldıkları alana gore dakikada 10 ila 15 bin devirle calışabilir. Ticari uygulamalar, astronomi, geoteknik modelleme, sut sanayisi, serum uretimi, suspansiyon ayrıştırma ve izotop ayırma gibi farklı işlemler icin kullanılır. Santrifujun calışma prensibi, gunluk hayatta sık karşılaştığımız “merkezkac kuvveti”dir. Camaşır makineleri, cocuk parklarındaki bazı oyuncaklar bu prensiple calışır. Diğer detayları makalemizde bulabilirsiniz. (Sutu kaymağından ayırmak icin kullanılan manuel santrifuj aleti)
[h=4]Tarihi [/h]Santrifuj cihazının kokeni, 18. yuzyıla kadar uzanıyor. İngiliz askeri muhendis Benjamin Robins, suruklenmeyi belirlemek icin donen kolu olan bir alet icat etti. Bu alete benzer bir alet, ilk olarak 1864 yılında sut ayrıştırmak icin kullanılmıştır. Antonin Prandtl, sutu kaymağından ayrıştırmak icin ilk manuel santrifuj cihazını icat etmiş ve kullanmıştır. Prandtl ’ın kardeşi Alexander Prandtl, 1875 yılında abisinin tekniğini geliştirerek “yağ ekstraksiyon” makinesi icat etti. Laboratuvar ortamında ilk santrifuj, 1869 yılında Friedrich Miescher tarafından kullanılmıştır. İlk olarak sutu ayrıştırmak icin kullanılan cihazlar zaman geliştirildi ve gunumuzde modern laboratuvar uygulamalarında kullanılan onemli ve vazgecilmez cihazlar haline geldi.
“Santrifuj” kelimesi, Fransızca “merkezkac” anlamındaki “centrifuge” sozcuğunun Turkce okunuşudur. Latince “merkez” anlamındaki “centrum” ve “kacış” anlamındaki “fuga” sozcuklerinin birleştirilmesi ile turetilmiştir. “Orta yuvarlak, merkez” anlamındaki “santra” kelimesi ile de bağlantılı bir sozcuktur.
[h=3]Tanım [/h]Santrifuj aletleri, farklı yoğunluktaki katı ve sıvıların parcacıklarını yoğunluklarına gore farklı hızlarda dondurme ve birbirlerinden ayrıştırılmalarını sağlar. Olağanustu hızdaki donme hareketi, bir sıvı veya katıdaki hucreler, akyuvarlar, bakteriler ve izotoplar gibi parcacıkları merkezkac kuvveti yardımıyla ayrıştırma işlemi yapar. Bir sıvı icindeki suspansiyon veya emulsiyon halindeki parcacıkları bile ayrıştırabilir. Ayırma işlemi, cihazın yuksek devirde donmesine bağlıdır. Cihazın sağladığı donme hareketinin sağladığı merkezkac kuvveti, icindeki maddedeki yoğun veya daha ağır parcacıklara daha fazla kuvvet uygular ve diğer maddelerden ayrıştırır.
[h=3]Santrifuj Parcaları [/h]Laboratuvarlarda kullanılan santrifuj, yuksek devire sahiptir. Elektrik motoru, elektronik sistem, kafes, cevirme mili, rotor, kapak ve bir odadan oluşur. Rotor, cihazda donen birimdir. Ayrıca, motorun voltaj desteğini değiştirerek hızını ayarlayan potansiyometreler bulunur. Rotorun hızı potansiyometre ile sağlanır; ancak yuksek hızda donme sırasında tuplerin ağırlığına bağlı olarak rotorun hızı değişebilir. Rotorun uzerinde kovalar veya tup seleleri bulunur. İşlem sırasında tuplerin kırılmasını onlemek icin yumuşak yastıkcıklar yer alır. Tuplerin buyukluklerine uygun bolumler vardır. Buyuk santrifuj cihazları, doğru akımlı elektrik motorları ile yuksek donme momenti sağlar. Kucuk cihazlarda, alternatif akımlı elektrik motorları kullanılır. Kutuplaşmış akımın geri donmesi fren gorevi gorur ve motorun yavaşlaması sağlanabilir. Cihazdaki takometreler, donuş hızını veya dakikadaki devrini gosterir.
[h=3]Calışma Prensibi [/h]Santrifuj cihazları, icerisindeki karışımların veya bileşiklerin cokelme prensibine gore ayrılmasını sağlar. Karışımdaki ağır maddeler, merkezkac kuvveti yardımıyla tupun altı kısmına cokelir (pellet). Diğer bir ifadeyle dairesel hareketin dışına doğru kayar. Daha hafif maddeler ise, tupun ust kısmında toplanır. Yani, dairesel hareketin merkezine doğru yol alır. Suspansiyonlar ve emulsiyonların ayrıştırılması icin ideal bir cihazdır. Bu işleme bir ornek verecek olursak; santrifuj cihazına konulan kandaki pıhtı cihazın altında, yağlar ortasında ve serum en ust kısmına toplanarak kolaylıkla ayrıştırılabilir.
Santrifujun icinde karışımların konulacağı seleler vardır. Santrifuj işlemi icin ozel tupler kullanılır. Bu tupler, cihazın icine simetrik olarak yerleştirilir. Cihazın devri ve kac dakika doneceği, icindeki maddeye gore değişebilir. Uygun devir ve dakika ayarlanarak işlem yapılır. Farklı veya sabit acılı santrifuj cihazları bulunur. Farklı acılı santrifujlerdeki tupler cihaz calışmadan dik konumdayken, motor calışmaya başlayınca yatay pozisyona yaklaşır. Bazı tasarımlarda da tupler eğimli yataklara yerleştirilir. Bu modelde donme esnasında tupler acılarını korur yani sabit acılıdır.
Bir santrifuj, bir nesneyi sabit bir eksen etrafında rotasyona uğratan, eksene dik bir kuvvet uygulayan elektrik motoru ile calışır. Parcacıkların yoğunluğu, şekli, uygulanan kuvvet ve ortamın yoğunluğu cokme hızını etkiler. Başka bir ifadeyle; tupte bulunan maddelerin yoğunlukları ve buyukluklerine gore cokme hızı değişir. Santrifujun kutlesi; santrifuj kuvvetinin derecesi, cokelen parcacıkların kutlesi, donmenin acısal hızı, ayrılan parcacıkların merkezdeki donme eksenine olan uzaklığı gibi faktorlerin bir formulasyonu ile ortaya cıkar.
Cihaz calışırken duz ve sağlam bir zeminde bulundurulması gerekiyor. Tupler yerleştirilirken de dengeli olması onemli bir ayrıntı. Dengesiz tupler veya uygun olmayan zemin cihazın titreşim yapmasına yol acar. Bu durum, bazı tehlikeli sonuclar doğurabilir. Kimyasal maddeler icin ayrıştırma işleminde santrifuju kullanan kişiler, gozluk, eldiven, onluk ve maske gibi koruyucu malzemeler kullanmalı.
[h=3]Santrifuj Ceşitleri ve Turleri [/h]Santrifuj cihazları, kullanıldığı alanlara gore farklılık gosterir. Aynı tekniğe dayalı farklı uygulamaları vardır. Aralarındaki temel farklar donuş hızı (devri) ve rotor tasarımlarıdır.
En yaygın santrifuj cihazları şunlardır;
Masaustu santrifujler: Araştırma laboratuarlarında sık kullanılan pratik bir cihazdır. Sıvı ortamdaki maddeleri yoğunluğuna gore ayırır ve konsantre haline getirir. Ağırlıklı olarak doku kulturu, protein calışmaları, DNA ve RNA calışmalarında kullanılır. Yerden tasarruf sağlayan ve masaustunde kullanılabilecek boyutlardadır. Bir doku icin uygulanan santrifuj işleminde once parcalanmamış hucreler, sonra sırasıyla hucre zarı, cekirdek, mitokondri, lizozomlar, mikrozomlar ve ribozomlar cokelir.
Duşuk hızlı santrifujler: Ağır parcacıkları cokeltmek icin kullanılır. Hızları 4 – 5 bin devir civarındadır. Oda sıcaklığında kullanılabilirler. Sabit acılı veya kova tipinde acılan rotorları vardır. Tupler, 10 ila 50 mililitre arasında değişebilir. Ağırlıklı olarak sıvılardaki ve suspansiyonlardaki hucrelerin cokeltilmesinde kullanılır.
Yuksek hızlı santrifujler: Yuksek devirde calışan ısı kontrollu cihazlardır. Sıcaklığın ve hız kontrolunun onemli olduğu biyolojik uygulamalarda kullanılır. Dikey, sabit acılı ve acılan rotorlar kullanılır. Sabit acılı rotorlara 0,5 ila 1,5 mililitrelik 18 adet tup konulabilir. Kucuk hacimli numuneleri veya maddeleri kısa surede cokeltebilir. Biyolojik ve kimyasal numuneler icin orta veya yuksek hızlı cihazlar kullanılır. Nukleus, kloroplast gibi hucre organelleri; nukleik asitler ve proteinler gibi makromolekuler kimyasal uygulamalarda cokeltme işlemi icin ideal cihazlardır.
Ultra santrifujler: Karmaşık yapılı, kompakt santrifujlerdir. Hızları dakikada 10 ila 15 bin devire ulaşabilir. Yuksek hızda calıştıkları icin rotoru ısınır. Soğutulması ve surtunmenin onlenmesi icin yuksek vakumda tutulur. Ceşitli arızalara veya mil veya rotorun kırılma ihtimaline karşı icleri celikle kaplanmıştır. Numunelerin ağırlıklarının oluşturacağı dengesizlik sonucu titreşimin zararlarını engellemek icin miller esnek malzemelerden yapılmıştır. Organeller ve molekuller gibi hucre bileşenlerinin saflaştırılması ve ayrıştırılması; saflaştırılmış makromolekullerin analitik olcumleri gibi işlemler icin kullanılır.
Klinik santrifujler: Kan hucreleri, plazma ve serum gibi vucut sıvılarının ayrıştırılması icin kullanılan cihazlardır. Kompakt santrifujlerdir. Filtreleme, sedimantasyon ve kolon kromatografisi gibi bircok uygulama ve araştırma icin klinik laboratuarlarda kullanılır.
Vakum santrifujleri: Fonksiyonlu bir cihazdır. Numunelerin konsantre edilmesi, cozulmesi veya cozucunun ayrıştırılması gibi işlemler icin kullanılır. Sıvı cokeltileri kuru duruma veya ıslak bir cokelti halinde konsantre eder. Proteomik, genomik, hucre biyolojisi, mikrobiyoloji ve ilac geliştirmede kullanılır. Bir vakum santrifuj konsantratoru, vakum, santrifuj kuvveti kullanır ve bazen sıvıyı buharlaştırmak ve DNA, RNA, nukleotidleri ve diğer proteinleri konsantre hale getirmek icin ısı veya gazları ayrıştırır. Vakum santrifuj konsantratorleri ısıtma veya gaz ayırma yetenekleri, hız kapasitesi, ısı ve zaman ayarları ve gurultu seviyesi gibi farklılık gosterebilir.
Soğutmalı santrifujler: Sıcaklığa duyarlı maddelerin ayrıştırılmasında kullanılır. Donme işleminin ortaya cıkardığı ısının numunenin kimyasal yapısını bozmasını onlemek icin ek bir soğutma bolumu bulunur. Canlı hucreler ve proteinlerin ayrıştırılması işlemlerinde kullanılabilen ozelliktedir.
Mikrosantrifujler: Laboratuvarlarda kullanılan cihazlardır. Klinik araştırma ve akademik laboratuarlarda vazgecilmez bir aractır. DNA, protein, kan veya diğer numuneleri ayırmak icin kullanılır. TezgÂhlarda kullanılabilecek boyutlardadır. Programlanabilir kontrol sistemleri, rotor boyutu ve kapasitesi, rotor hızı ve sessiz calışması gibi farklı modelleri vardır.
Santrifuj pompa: Sıvıların cekilmesi icin kullanılan bir pompa ceşididir. En onemli kullanım alanı petrol ve su sondajlarıdır. Su tahliye işlemlerinde de kullanılmaktadır. Cark, salyangoz, difuzor ve salmastra adı verilen parcalardan oluşur. Pompa calışırken sıvı, cark merkezine cekilir ve santrifuj kuvveti sayesinde cark cevresinde dolaşarak aktarılır.
İnsan santrifujleri: Yuksek santrifuj simulasyonları icin buyuk santrifujler kullanılabilir. Cihazlar bir oda veya bina buyukluğundedir. İnsan santrifujleri test pilotlarının eğitilmesi ve yercekimi ile ilgili bilimsel araştırmalarda kullanılır. Bu tip santrifujler lunaparklardaki buyuk oyuncaklarda da kullanılabilir.
Endustriyel santrifujler: Kolloid bileşenlerini (sutten kaymak ve tereyağı ayırma gibi), kimyasal uygulamalar, sondaj sıvısından katıları temizleme, kurutma malzemelerini ayrıştırma ve su arıtımı gibi işlemler icin kullanılır. Bazı endustriyel santrifujlerde ayırma işlemi icin sedimantasyon veya filtre kullanılır. Endustriyel santrifujler, metalleri dokmek ve kimyasallar hazırlamak icin de kullanılmaktadır.
[h=4]Merkezkac Kuvveti ve Merkezcil Kuvvet Arasındaki Fark Nedir? [/h]Santrifuj cihazlarının calışma prensibi olan merkezkac kuvvet ile merkezcil kuvvet, birbiri ile karıştırılır; ancak birbirinden farklı iki kuvvettir. Merkezcil kuvvet, “gercek bir kuvvet” iken, santrifuj veya merkezkac kuvveti, “belirgin bir kuvvet” olarak tanımlanır. Başka bir tanıma gore de, bu iki kuvvet, “farklı kuvvetlerin etki ettiği ters yonde aynı kuvvet” şeklindedir. Bu kuvvetlerin teknik tanımları şoyledir;
Merkezkac Kuvvet: Newton yasalarına uymayan ve “gercekte olmayan” bir kuvvettir. Newton yasasına gore, bir cisme etki eden kuvvet o cisme ivme kazandırır. Hareket eden bir cisim, uzerine herhangi bir kuvvet etki etmediği surece hareketine devam eder. Dairesel hareketle donen bir sistemde duran cisimler, hareket başladığında dışa doğru kayma eğilimi gosterir. Yani merkezden dışa doğru ivme kazanır. Newton ’a gore, bu cisme dışa doğru, ivme yonunde bir kuvvet etki eder. Gercekte olmayan veya tanımlanamayan bu kuvvete “merkezkac kuvveti” denir. Teknik bir ifadeyle merkezkac kuvvet, “merkezcil kuvvetle eşit veya karşı gorunen kuvvet” olarak tanımlanır.
Merkezcil Kuvvet: Dairesel hareket sırasında cismi yorungede tutan kuvvettir. Hız vektorunun buyukluğunu değiştirmez, yonunu değiştirir. Bu yuzden merkezcil bir ivme oluşur. Merkezcil kuvvet ile merkezcil ivmenin yonu aynı merkeze doğrudur ve cizgisel hıza diktir. Herhangi bir kuvvet dairesel harekete sebep olup merkezcil ivme oluşturuyorsa, merkezcil kuvvet meydana gelir. Teknik bir ifadeyle merkezcil kuvvet, “eğrilik veya dondurme eksenine yoneltilen eğrisel harekette bir vucuda etki eden kuvvet bileşeni” olarak tanımlanır.