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術(shù)語離心機(jī)可以指容納快速旋轉(zhuǎn)的容器以通過密度（名詞）或使用機(jī)器（動(dòng)詞）的行為來分離其內(nèi)容物的機(jī)器。離心機(jī)最常用于從液體中分離不同的液體和固體顆粒，但它們可用于氣體。它們也用于機(jī)械分離以外的目的。

離心機(jī)的發(fā)明和早期歷史

現(xiàn)代離心機(jī)的起源是由英國軍事工程師本杰明羅賓斯（Benjamin Robins）在18世紀(jì)設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)臂裝置來確定阻力。1864年，安東寧·普朗特（Antonin Prandtl）應(yīng)用該技術(shù)分離牛奶和奶油的成分。1875年，Prandtl's兄弟Alexender改進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，發(fā)明了一種提取黃油的機(jī)器。雖然離心機(jī)仍然用于分離牛奶成分，但它們的使用已擴(kuò)展到許多其他科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

離心機(jī)如何工作

離心機(jī)的名字來自離心力-向外拉動(dòng)旋轉(zhuǎn)物體的虛擬力。向心力是工作中真正的物理力，將旋轉(zhuǎn)物體向內(nèi)拉動(dòng)。旋轉(zhuǎn)一桶水是工作中這些力量的一個(gè)很好的例子。

如果桶旋轉(zhuǎn)得足夠快，水會(huì)被拉向內(nèi)并且不會(huì)溢出。如果桶中裝有沙子和水的混合物，旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生離心。根據(jù)沉降原理，桶中的水和沙子都將被吸入桶的外緣，但致密的沙粒將沉降到底部，而較輕的水分子將被移向中心。

向心加速度基本上模擬較高的重力，然而，重要的是要記住，人工重力是一系列值，取決于物體與旋轉(zhuǎn)軸的接近程度，而不是常數(shù)螞蟻價(jià)值。物體獲得的距離越遠(yuǎn)，效果越大，因?yàn)樗看涡D(zhuǎn)移動(dòng)的距離越大。

離心機(jī)的類型和用途

離心機(jī)的類型都基于相同的技術(shù)，但應(yīng)用不同。它們之間的主要區(qū)別是旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)子是設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)單元。固定角度轉(zhuǎn)子以恒定角度保持樣品，擺動(dòng)頭轉(zhuǎn)子具有鉸鏈，其允許樣品容器隨著旋轉(zhuǎn)速率增加而向外擺動(dòng)，并且連續(xù)管狀離心機(jī)具有單個(gè)腔室而不是單個(gè)樣品室。

分離分子和同位素：超高速離心機(jī)和超速離心機(jī)以如此高的速率旋轉(zhuǎn)，可用于分離不同質(zhì)量甚至原子同位素的分子。同位素分離用于科學(xué)研究和制造核燃料和核武器。例如，氣體離心機(jī)可用于富集鈾，因?yàn)檩^重的同位素比較輕的同位素向外拉出更多。

在實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)也以高速旋轉(zhuǎn)。它們可能大到足以站在地板上或小到足以放在柜臺(tái)上。典型的設(shè)備有一個(gè)帶有成角度鉆孔的轉(zhuǎn)子來固定樣品管。因?yàn)闃悠饭芄潭ǔ梢欢ń嵌炔⑶译x心力作用在水平面上，所以顆粒在撞擊管壁之前移動(dòng)很小的距離，允許致密材料向下滑動(dòng)。雖然許多l(xiāng)ab離心機(jī)具有固定角度轉(zhuǎn)子，但擺動(dòng)式轉(zhuǎn)子也是常見的。這種機(jī)器用于隔離不混溶液體和懸浮液的組分。用途包括分離血液成分，分離DNA和純化化學(xué)樣品。

高重力模擬：大型離心機(jī)可用于模擬高重力。這些機(jī)器的大小是room或建筑。人體離心機(jī)用于訓(xùn)練試驗(yàn)飛行員并進(jìn)行重力相關(guān)的科學(xué)研究。離心機(jī)也可用作動(dòng)物園騎行。雖然人體離心機(jī)的設(shè)計(jì)重量可達(dá)10或12，但大直徑非人體機(jī)器可使樣品暴露于正常重力的20倍。有朝一日可以使用相同的原理來模擬太空中的重力。

工業(yè)離心機(jī)用于分離化學(xué)制劑中的膠體組分（如乳膏和黃油），清洗鉆井液中的固體，干燥材料和水處理以去除污泥。一些工業(yè)離心機(jī)依靠沉降進(jìn)行分離，而另一些則使用篩網(wǎng)或過濾器分離物質(zhì)。工業(yè)離心機(jī)用于鑄造金屬和制備化學(xué)品。差分重力影響材料的相組成和其他性質(zhì)。

日常應(yīng)用：中型離心機(jī)在日常生活中很常見，主要是為了快速將液體與固體分離。洗衣機(jī)在旋轉(zhuǎn)循環(huán)期間使用離心來將水與洗衣分開。一個(gè)類似的裝置將水從泳道中旋轉(zhuǎn)出來。沙拉旋轉(zhuǎn)器，用于清洗，然后旋轉(zhuǎn)干生菜和其他綠色，是簡單離心機(jī)的另一個(gè)例子。