Zentrifugation

(centrifugation) Trennung von Substanzen unterschiedlicher Masse durch Zentrifugalkraft. Prinzipiell handelt es sich um ein Sedimentationsverfahren, bei dem die durch die Gewichtskraft bewirkte Abtrennung von Teilchen bzw. dispergierter Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte mit Hilfe der Zentrifugalkraft beschleunigt wird.

I.d.R. wird je nach Anwendung zwischen verschiedenen Zentrifugationstechniken unterschieden:

  • Differentielle Zentrifugation: Stufenweise höheren Zentrifugalbeschleunigungen bei schrittweise verlängerten Zentrifugationszeiten.
     
  • Dichtegradienten-Zentrifugation: entrifugation in einem Dichtegradienten zur Verringerung von Vibrationen, Wärmegradienten und Konvektionen.
     
  • Dichtegradienten-Differential- oder Zonenzentrifugation: (rate zonal method) Wanderung der Partikel durch einen stabilisierenden, sehr flachen Gradienten, dessen maximale Dichte nicht größer sein darf als die des am wenigsten dichten sedimentierenden Materials.
  • Isopyknische Zentrifugation: Wie bei der Zonen-Zentrifugation mit Dichtegradient, aber im Unterschied dazu übersteigt hier die maximale Dichte des Gradientenmaterials die der Partikel.
  • Analytische Ultrazentrifuge: Zur Bestimmung der Sedimentations-Konstanten und der Untersuchung von Makromolekülen.
  • Technische Zentrifuge: Bei gering oder mäßig verschmutztem Abwasser kann es auftreten, dass eine große Flüssigkeitsmenge durch wenige aber sehr feine Schwebteilchen getrübt wird. In diesem Fall ist eine Koagulation der Partikel zur Vorbehandlung einer solchen schwerfiltrierbaren Abwassersuspension sinnvoll, um mit mechanischen Trennverfahren wie Filtration oder Zentrifugation eine Klärung erzielen zu können. Daher kommen leistungsstrikte Zentrifugen zum Einsatz, Geräte mit schnellumlaufender Trommeln (Trennschleuder, Separator), die aufgrund des Dichteunterschiedes zum Wasser die Abtrennung von schweren oder leichten Stoffen ermöglicht. Beispielweise kann die Abtrennung von Öl, aber auch die Schlammentwässerung mit Hilfe der Zentrifugation durchgeführt werden. Ein bei Abwasserreinigungsanlagen oft zum Einsatz kommender Apparat zur Zentrifugation ist der Dekanter.