Eine Zentrifuge ist ein Gerät, das ein Objekt oder eine Substanz mit hoher Geschwindigkeit dreht. Diese Rotationsbewegung erzeugt eine Zentrifugalkraft auf die Substanz in der Zentrifuge, die Partikel von der Mitte des Geräts wegzieht. Zentrifugen werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, darunter Laborexperimente und industrielle Fertigung. Die verschiedenen Arten von Zentrifugen umfassen präparative, Hämatokrit-, analytische und röhrenförmige Zentrifugen, und jede hat ihre eigene Funktion.
Dem schwedischen Erfinder Gustaf de Laval wird oft zugeschrieben, dass er 1894 die erste kommerziell nutzbare Zentrifuge entwickelt hat. Sein Gerät wurde verwendet, um Milch von Milch zu trennen. In der Neuzeit hat sich die Verwendung von Zentrifugen vom Milchviehbetrieb in das wissenschaftliche Labor verlagert, wo sie häufig verwendet werden, um eine wissenschaftliche Probe von einer anderen zu trennen.
Präparative Zentrifugen sind relativ große Einheiten, die üblicherweise in Chemie- oder Biologielabors zu finden sind. Diese Art von Zentrifuge wird verwendet, um Proben für Experimente vorzubereiten. Während sich eine präparative Zentrifuge dreht, werden die zu testenden Partikel auseinandergezogen und isoliert. Wissenschaftler sind in der Lage, bestimmte Arten von abgetrennten Partikeln für den Einsatz im Labor einzufangen.
Hämatokrit-Zentrifugen sind normalerweise kleiner als präparative Zentrifugen und werden üblicherweise zur Verarbeitung von medizinischen Blutproben verwendet. Im Gegensatz zu einer präparativen Zentrifuge wird der Hämatokrit-Typ nicht verwendet, um spezifische Partikel zu isolieren und einzufangen. Stattdessen trennt dieses Gerät Blutzellen vom Blutplasma. Die Anzahl der roten Blutkörperchen wird gezählt, und das Verhältnis der roten Blutkörperchen in der gesamten Probe wird als Hämatokritwert bezeichnet. Obwohl die Blutzellen gezählt werden, werden sie nicht einzeln für den Laborgebrauch aufbewahrt.
Eine analytische Zentrifuge ist normalerweise größer als die beiden vorherigen Typen und ermöglicht es Wissenschaftlern, Informationen über eine Probe zu sammeln, während sie sich noch im Gerät befindet. Analytische Zentrifugen verwenden optische Systeme wie Ultraviolettlichtsensoren, um Partikel in Echtzeit zu analysieren. Mit einem solchen Gerät können Wissenschaftler beobachten, wie sich Änderungen der Fliehkraft auf verschiedene Partikel auswirken und Daten aufzeichnen, ohne die Rotation stoppen zu müssen.
Die bisherigen Gerätetypen werden verwendet, um kleine Probenchargen zu verarbeiten, aber Rohrzentrifugen sind in der Lage, einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom zu trennen. Dieser Gerätetyp verwendet ein längliches Drehrohr mit zwei Austrittsöffnungen. Während sich das Röhrchen dreht, werden Flüssigkeiten in der Zentrifuge basierend auf ihrer Dichte getrennt. Diese Trennung dauert an, solange Flüssigkeiten vorhanden sind und sich das Rohr dreht. Eine Rohrzentrifuge arbeitet im Wesentlichen als Pumpe, die Flüssigkeiten abscheiden kann und wird häufig zur Verarbeitung von Kraftstoff, Öl oder Tinte verwendet.