Элютрирование: разделение частиц по размеру и плотности
Elutriation
Элютриация: разделение частиц по размеру, форме и плотности с помощью потока жидкости или газа. Применяется для частиц <1 мкм. Основано на законе Стокса.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Сепарация частиц
Particle separation
Элютрирование – это процесс разделения частиц на основе их размера, формы и плотности с использованием потока газа или жидкости, движущегося в направлении, как правило, противоположном направлению осаждения. Этот метод в основном применяется для частиц размером менее 1 мкм. Более мелкие или легкие частицы поднимаются вверх (в перелив), поскольку их предельная скорость осаждения ниже скорости восходящего потока жидкости. Предельную скорость любой частицы в любой среде можно рассчитать, используя закон Стокса, при условии, что число Рейнольдса частицы меньше 0,2. Противоточное центрифугирование с элютрированием – это связанная техника, используемая для разделения клеток.
Elutriation is a process for separating particles based on their size, shape and density, using a stream of gas or liquid flowing in a direction usually opposite to the direction of sedimentation. This method is mainly used for particles smaller than 1 μm. The smaller or lighter particles rise to the top (overflow) because their terminal sedimentation velocities are lower than the velocity of the rising fluid. The terminal velocity of any particle in any medium can be calculated using Stokes' law if the particle's Reynolds number is below 0.2. Counterflow centrifugation elutriation is a related technique to separate cells.
Классификация воздуха
Элютриатор воздуха – это простое устройство, способное разделять частицы на две или более группы. Разделение материала осуществляется с помощью элютриатора, который представляет собой вертикальную трубу, через которую пропускается жидкость с регулируемой скоростью. При введении частиц, как правило, через боковую трубку, более мелкие частицы уносятся потоком жидкости, а более крупные оседают, противодействуя восходящему потоку. Начиная с низких скоростей потока, мелкие частицы с низкой плотностью достигают установившейся скорости и движутся вместе с потоком. Частицы, выносимые потоком, собираются в отработанном потоке и, таким образом, отделяются от исходного материала. Увеличение скорости потока позволяет разделять частицы большего размера. Для получения дополнительных фракций по размеру можно использовать несколько труб, последовательно соединенных друг с другом: отработанный поток из первой трубы подается вертикально вверх во вторую трубу с большим поперечным сечением, и так далее.
An air elutriator is a simple device which can separate particles into two or more groups. Material may be separated by means of an elutriator, which consists of a vertical tube up which fluid is passed at a controlled velocity. When the particles are introduced, often through a side tube, the smaller particles are carried over in the fluid stream while the larger particles settle against the upward current. If one starts with low flow rates, small less dense particles attain their terminal velocities, and flow with the stream. The particle from the stream is collected in overflow and hence will be separated from the feed. Flow rates can be increased to separate higher size ranges. Further size fractions may be collected if the overflow from the first tube is passed vertically upwards through a second tube of greater cross section, and any number of such tubes can be arranged in series.
Геология
Пирокластические потоки из вулканов связаны с элютрированием. Более крупный материал концентрируется вблизи поверхности, а более мелкие частицы поднимаются вверх благодаря плавучести.
Pyroclastic flows from volcanoes are associated with elutriation. Coarser material is confined to near the ground and the finer particles rise buoyantly toward the top.
Обработка полезных ископаемых
Он используется в минеральной обработке для разделения по размерам. Показатель элютрируемой пыли обычно используется для количественной оценки пыли, образующейся при испытаниях, в ходе которых к гранулам, например, моющего средства, прикладываются механические воздействия, такие как вибрация.
It is used in mineral processing for size classification. The elutriation dust value is a usual measure for quantification of dust, generated by testing wherein mechanical forces such as vibration are applied to granules of e. g. a detergent agent.
Лабораторная сепарация отдельных клеток
Центрифужная элютризация использовалась для разделения дрожжей *Schizosaccharomyces pombe* в зависимости от стадии клеточного цикла.
Centrifugal elutriation has been used for the separation of fission yeast by cell cycle status.
Биологическая обработка осадков
Элютрирование – распространенный метод, используемый биологами для отбора проб мейофауны. Образец донных отложений постоянно перемешивается потоком фильтрованной воды, направленным снизу, что высвобождает организмы, обитающие в промежутках между частицами осадка. Очень мелкий фильтр в верхней части улавливает этих организмов из избыточной воды.
Elutriation is a common method used by biologists to sample meiofauna. The sediment sample is constantly agitated by a flow of filtered water from below, the action of which dislodges interstitial organisms embedded between sediment grains. A very fine filter at the top captures these organisms from the overflow.