Het scheidingsproces van volle melk in een laboratorium centrifuge nl

Door Macsylver op zaterdag 15 januari 2022 18:00 - Reacties (17)
Categorie: Centrifuge, Views: 3.409

De afgelopen maanden heb ik gewerkt aan het visueel maken van het scheidingsproces dat plaatsvindt wanneer monsters tijdens het centrifugeren aan hoge g krachten worden blootgesteld.

Als laborant was ik altijd gefascineerd in hoe dit proces er in de centrifuge zelf uit zou zien. Ik had eenvoudig alleen visueel kennis van het "pre-centrifuge" monster en het "post-centrifuge" monster. Uiteraard is er in de boeken en online een duidelijke verklaarbare theorie die ons vertelt hoe en waarom ons monster tot zijn "post-centrifuge" stand is gekomen (en hoe we dit kunnen doen). Echter het live bekijken van het scheidings proces was niet mogelijk.

Daar ik zelf al jaren niet meer op een laboratorium werkzaam ben, lag de focus op het verkrijgen van een betaalbare centrifuge (een grote vloer, high speed of ultracentrifuge, die kan koelen of verwarmen zat er helaas niet in). Budget technisch was het op de 2de hands markt al een hele uitdaging om een benchtop centrifuge te vinden voor een redelijke prijs zonder al deze (gewenste) functies.

De focus in de zoektocht begon dan ook naast prijs zicht te focussen beschikbare bucket inhoud en gewicht limiet. Daar er voor dit project niet alleen monsters in de centrifuge bucket plaats moesten nemen maar ook de benodigde elektronica om dit op te nemen.

Na het vinden van verschillende mogelijke kandidaten die budget technisch interessant waren, was het tijd om elke van elke kandidaat de rotor en de buckets in 3D na te maken. Hierdoor kon ik vooraf al bepalen of de aanwezige hardware zou gaan passen (zowel gewicht als afmetingen) of niet.

Helaas kwam ik al snel tot de conclusie dat bij geen van de 2de hands benchtop centrifuges de buckets groot genoeg waren om alle elektronica kwijt te kunnen in de sample bucket(s). In de afgelopen tijd is er daarom ook veel tijd besteed aan het 3D ontwerpen van custom buckets die in de rotor geplaatst worden als vervanging van de originelen buckets. (Hier zou ik graag in de komende blog posts dieper op willen ingaan mocht daar animo voor zijn.)

Afgelopen week was het dan zover en kon ik het initiële idee dat ik had uitvoeren! Uiteraard zijn er heel wat test runs gedraaid in de afgelopen tijd echter deze wou ik graag al met jullie delen.


Het scheidingsproces van volle melk in een laboratorium centrifuge 4.000RPM / 2.500g (RCF)

Afhankelijk van de straks uitgevoerde experimenten met verschillende monsters (met eventuele "hulpstoffen") hoop ik te komen tot mooie visuele inzichten van het centrifuge proces.

Uiteraard is er nog wel het een en ander dat ik graag verbeter:
- Camera Scherpstellen, uitlijning & plaatsing.
- Egale achtergrond (wit, grijs, zwart en of chroma key)
- Betere fixatie van buishouder om de kans op monster beweging te verkleinen
- Belichting (vooral bovenste gedeelte van de reageerbuis)
- Blokkeren van de status-LED's op de cameramodule (reflectie in reageerbuis)
- Reageerbuisjes van hogere kwaliteit, deze zijn helaas behoorlijk bekrast en gaan soms kapot.

Erg benieuwd naar jullie reacties; Feedback, tips, tricks en of ideeën van jullie mede Tweakers.

POST UPDATE:

Na aanleiding van de onderstaande reacties zojuist een extra video geüpload, deze video geeft een kleine blik achter de schermen. Mochten er specifieke vragen zijn m.b.t hoe ontwerp, keuze van electronica en materialen tot stand is gekomen dan hoor ik dat uiteraard graag. Andere gerelateerde vragen mogen uiteraard ook :+

Wellicht is het handig om een dedicated topic over dit project te openen in plaats van een blog?



POST UPDATE 2 :
Daar er veel enthousiasme is, heb ik besloten om vandaag een kanaal aan te maken. In de komende weken maanden zal ik stap voor stap het kanaal proberen vorm te geven. Mochten er tips, tricks, feedback zijn van mede tweakers hoe dit het beste aan te pakken dan hoor ik dit graag.

[Youtube] The Centrifuge Camera Channel

Wat zou jij gecentrifugeerd willen zien?

Volgende: The Centrifuge Camera - Will it separate? 05-02 The Centrifuge Camera - Will it separate?
Volgende: Update: DIY climate chamber koeling; airco, chiller of? 06-'21 Update: DIY climate chamber koeling; airco, chiller of?

Reacties


Door Tweakers user RobIII, zaterdag 15 januari 2022 19:53

Leuk en gaaf om te zien :D
Wat zou jij gecentrifugeerd willen zien?
Bloed. Ranja. Sinaasappelsap met pulp. Koffie.

En dan intro met zo'n hardrock nummertje "hydraulic press centrifuge channel" :P

[Reactie gewijzigd op zaterdag 15 januari 2022 19:54]


Door Tweakers user Macsylver, zaterdag 15 januari 2022 21:23

@RobIII, Dank voor je enthousiasme en surgesties!

Bloed staat echt bovenaan mijn lijst, deze zal ik zodra alle puntjes op de i zijn gezet op verschillende manieren (verschillende soorten bloedbuisjes, met wellicht bloed van de mens en van verschillende soorten dieren) uitvoeren.

Sinaasappelsap die zal ik zo eens even uploaden zodat je van deze al kan genieten :)Koffie zal ook zeker een erg interessante zijn! Daar ik zelf niet drink totaal vergeten om deze op te nemen in de lijst. Deze volgt dus ook snel online!Ranja oe daar zal ik eens een leuke kandidaat voor zoeken hier zijn net als koffie ook 101 mogelijkheden en keuzes.

Grappig dat je meteen net als anderen aan hydraulic press channel moet denken, die krijg ik sinds ik met dit project bezig ben ook telkens te horen.

Qua audio en opbouw van de uploads ben ik het nog niet helemaal uit, denk zelf dat ik voor iets rustgevende begeleidende muziek ga :Y)

[Reactie gewijzigd op woensdag 19 januari 2022 02:54]


Door Tweakers user Mattie112, zondag 16 januari 2022 00:04

Geinig! Ik ben wel benieuwd wat de verschillende delen zijn die we zien.

Door Tweakers user Macsylver, zondag 16 januari 2022 00:43

@Mattie112

Dat is een goede vraag, deze info ben ik eigenlijk helemaal vergeten te benoemen. Dit is wellicht wel goed en leuk om te doen (zover dit altijd kan) in het uiteindelijke format.

Om deze test wat makkelijker te maken is er bij de melk een druppeltje azijn zuur toegevoegd. Door dat de melk oplossing nu te zuur is kunnen de caseïne (eiwitten) niet opgelost blijven deze zijn dan vervolgens makkelijk versneld neer te slaan door de oplossing te centrifugeren.

Wat je ziet van links (boven) naar rechts (onder):
Vet / Cel resten | Water | caseïne (eiwitten)

[Reactie gewijzigd op zondag 16 januari 2022 00:43]


Door Tweakers user sebastius, zondag 16 januari 2022 03:11

Ik zou graag willen zien hoe deze setup er uit ziet en hoe je dat live filmt/fotografeert :)

Door Tweakers user Xer0X, zondag 16 januari 2022 09:05

Leuk om te zien, en ook mooi gefilmd.
Erg stabiel beeld ondanks dat de camera zo'n 66 per seconde ronddraait.
Althans als je het hebt gemaakt zoals ik denk dat je het gemaakt hebt.

Ik vindt het leuk :P

Door Tweakers user radicalEMT, zondag 16 januari 2022 09:06

Zou leuk zijn als je in een klein venstertje gelijktijdig laat zien hoe de centrifuge draait, hoewel ik verwacht dat er niet zoveel te zien is omdat het waarschijnlijk achter een gesloten deur plaatsvindt.
Wat misschien ook interessant zou zijn: afgewerkte olie, modderwater uit rivier, urine, verf.

Door Tweakers user vanaalten, zondag 16 januari 2022 11:49

Gaaf dat je dit gedaan hebt! En net als sebastius ben ik meer geinteresseerd in de setup en technische aspecten. :)

Door Tweakers user Macsylver, zondag 16 januari 2022 14:44

@sebastius @Xer0X, @radicalEMT, @vanaalten

Tevens dank voor jullie enthousiasme! Zojuist een nieuwe video opgenomen waarin er iets meer van de setup terug is te zien.

https://www.youtube.com/watch?v=ON4UnMPfZjY

Deze gaat niet in depth in over hoe alles is ontworpen (lasersnijden, 3dprinten) en welke electronica er is gebruikt. Maar het geeft volgens mij een goede globale indicatie, hoe alles werkt en inelkaar steekt.

De centrifuge zelf is geheel orgineel gehouden en heeft geen permanente modificaties ondergaan. Behuizing, as, rotor, en de alu buckets in rotor positie 1 en 3 zijn allemaal orgineel. Alle andere onderdelen zijn op zo een manier ontworpen dat deze net als orginele buckets en accessoires in de andere rotor posities kunnen worden geplaatst.

Door dit inzicht is het wellicht makkelijker voor jullie om ook gerichter vragen te stellen die ik uiteraard zal proberen te beantwoorden.

@RobIII Koffie is tevens gedaan in dit filmpje. Helaas heb ik het centrifuge proces vroegtijdig moeten stoppen door een buisje dat begon te scheuren.

Verder zal ik alle genoemde surgesties toevoegen aan de monster lijst.

Door Tweakers user Silent7, zondag 16 januari 2022 17:28

o wat gaaf!
Inderdaad fruit- en groentensap lijkt me super interessant.
1M subs op dit kanaal over een paar maanden :D

Door Tweakers user Macsylver, zondag 16 januari 2022 17:33

@Silent7

Heb je een voorkeur voor wat voor fruit en/of groentesap je zou willen zien?

Hier is alvast een test run van Avocado, Mango, Spinazie, appel smoothie.
https://www.youtube.com/watch?v=r7nHCOKzdKg

Door Tweakers user Silent7, zondag 16 januari 2022 17:34

cool subbed.
haa; me uit yt kids, noem t Centrifuge stuff oid en met een regelmatige nieuwe video (en er is zo veel te doen, zie ik het serieus bij de rij slomo guys en hydrolic press channels horen, geweldig om te zien.

Zeewater
antivries
benzine
diesel
nagellak
verf
noem maar op, of je commenters zullen met ideeen komen.
Ook in het Engels doen

Door Tweakers user smittiehz, maandag 17 januari 2022 20:07

Misschien een stomme vraag maar hoe giet je het gescheiden 'spul' ergens in? Als alles tot stilstand komt zakt het toch weer in elkaar? Of is er een 2e buisje met doorloop?

Door Tweakers user Macsylver, maandag 17 januari 2022 20:47

@smittiehz

Zelf denk ik dat dit juist een hele goede vraag is! En van belang is om dieper op in te gaan voor de mensen die dit nog nooit eerder hebben gezien of gedaan.

Stel in het geval van melk in het bovenstaande filmpje. Dan zie je dat de melk wordt opgedeeld gedurende het proces in 3 delen.

Van links (boven) naar rechts (onder):
Vet / Cel resten | Water | caseïne (eiwitten)

Simpel gezegd alles vindt plaats in 1 reageerbuis de zwaardere elementen zullen zakken naar de bodem en de lichte elementen zullen zich richting het midden / bovenkant laten bewegen.

Aan het einde van het centrifuge proces, wanneer je alles mooi hebt gescheiden is het van belang dat je deze zo rustig mogelijk tot stilstand laat komen. Dit zorgt er voor dat de scheiding die plaats vindt zo min mogelijk verstoord wordt. *

In het filmpje is dit ook te zien aan het einde dat door alsnog hier rekening mee te houden verschillende particals als nog verstoord worden en weer worden "terug gemengd".

Zodra je klaar bent met centrifugeren, haal je de het buisje rustig uit de centrifuge. Zodra je deze dan voor je hebt staan in een rekje of in je hand kun je op verschillende manieren de verschillende lagen van elkaar halen.

In het geval van melk is de bovenste laag er met een lepeltje er uit te scheppen.

De middelste laag kun je vervolgens of met een pipet "afzuigen" of je kantelt deze snel om in een andere beker of reageerbuis.(de laatste manier heeft grotere kans op dat er iets van de 3de laag meekomt)

De 3de laag (onderlaag) is in dit geval een laag met eiwitten die hard op elkaar zijn gedrukt en zijn neergeslagen. Deze zou je dan tevens met een lepeltje er uit kunnen scheppen.

Hopelijk heb ik het zo simpel en goed uitgelegd :)

Door Tweakers user Ulster Seedling, dinsdag 18 januari 2022 13:26

Wat leuk gedaan! Ik ben benieuwd wat er met een ei zou gebeuren :)

Door Tweakers user pletter, dinsdag 18 januari 2022 18:23

Jaren in een melk fabriek gewerkt doen ze al jaren heet bactofuge of zo iets eiwit scheiden van melk

Door Tweakers user smittiehz, dinsdag 18 januari 2022 19:38

Heel helder, bedankt!
Het volgende? Uranium

Om te kunnen reageren moet je ingelogd zijn. Via deze link kun je inloggen als je al geregistreerd bent. Indien je nog geen account hebt kun je er hier één aanmaken.