원심분리기
[ centrifugal separator , 遠心分離機 ]
- 요약
원심력을 이용하여 성분이나 비중이 다른 물질들을 분리·정제·농축하는 기계.
원심분리기는 원심력을 이용하여 균질액을 여러 부분으로 나눌 목적으로 가장 많이 이용되는 기계로서, 균질액을 시험관에 넣고 원심분리기를 고속으로 회전시키면 입자의 크기와 밀도에 따라 물질을 분리할 수 있다. 핵연료를 농축하기 위해서도 이방법을 사용한다.
원심분리기의 성능은 중력에 대하여 몇 배의 원심력이 생기는가에 따라 결정되며, 이를 원심 효과(원심가속도/중력가속도)라고 한다. 원심력의 크기는 질량× 반지름 ×각속도의 제곱이므로 원심 효과는 원심분리기의 반지름과 회전 속도에 의하여 정해진다. 회전 속도는 보통 매분 1,000회전부터 수만 회전의 것까지 있으며, 회전 속도에 따라 다음과 같이 세 종류가 있다.
- 저속원심분리기(탁상용 원심분리기) : 6,000rpm(6,000g) 이하의 속도를 낼 수 있고 주로 세포나 핵 등과 같이 쉽게 침전되는 시료의 원심분리에 이용된다.
- 고속 원심분리기 : 최고속도가 20,000~25,000rpm(60,000g)으로 냉각장치를 갖추고 있다. 주로 세포, 핵, 세포내 소기관 등의 분리에 이용된다.
- 초원심 분리기 : 최대속도가 40,000~80,000rpm(600,000g)으로 냉각기와 진공장치를 갖추고 있으며, 세포내 소기관, 세포막 구성성분, 거대분자 등을 분리할 수 있다.
원심분리기는 서로 용해하지 않는 비중이 다른 액체 상태를 분리할 때도 사용되며 크게 원심침강기와 원심여과기로 나누기도 한다.
- 분리용 ： 비중의 차를 이용하여 미립자 ·콜로이드 등의 분리에 사용한다. 이 기계는 매분 5,000∼1만 회전의 고속회전을 하며 우유의 탈지, 혈장의 분리 등에 응용된다.
- 여과용 ： 원심여과기라고도 하며, 예로는 세탁기의 탈수기가 있다. 많은 작은 구멍이 있는 드럼 속에 젖은 의류를 넣어 고속 회전시키면 원심력에 의하여 수분이 작은 구멍을 통해 바깥으로 튕겨져 나온다. 설탕 결정의 분리, 주스 등의 액체를 맑고 깨끗하게 하는 데 이용된다.