離心機(jī)是 1864 年由德國的小安東寧?普朗特提出構(gòu)想,其兄長亞歷山大?普朗特協(xié)助制造完成的奶油分離器,這臺設(shè)備以離心力原理實(shí)現(xiàn)物料分離,成為離心機(jī)發(fā)展的起點(diǎn)。以下是關(guān)于它的詳細(xì)背景和相關(guān)信息:
發(fā)明背景:當(dāng)時牛奶加工廠面臨奶油提取效率低的難題 —— 牛奶靜置分層不僅耗時久,還容易變質(zhì)。而根據(jù)牛頓力學(xué)原理,旋轉(zhuǎn)可產(chǎn)生離心力,讓密度大的脫脂牛奶貼緊容器壁,密度小的奶油聚集在中心,這一原理為設(shè)備發(fā)明提供了理論基礎(chǔ)。22 歲的小安東寧?普朗特想到了基于該原理的分離方案,因自身?xiàng)l件限制無法實(shí)踐,其兄長亞歷山大?普朗特憑借資金支持,多次實(shí)驗(yàn)后最終造出了這臺設(shè)備。
核心作用與后續(xù)推廣:這臺設(shè)備的核心功能是快速分離牛奶中的奶油,解決了傳統(tǒng)靜置法的弊端。1875 年,亞歷山大帶著這臺奶油分離器參加德國法蘭克福世界博覽會,盡管當(dāng)時未引起廣泛關(guān)注,但它標(biāo)志著離心技術(shù)從理論走向?qū)嵱迷O(shè)備,開啟了機(jī)械離心分離的新時代。
與早期相關(guān)設(shè)備的區(qū)別:此前 1836 年德國曾出現(xiàn)過三足式離心機(jī),不過這類設(shè)備多用于紡織品脫水等,并非針對物料精準(zhǔn)分離的專用離心設(shè)備。而普朗特兄弟的奶油分離器,是圍繞離心力實(shí)現(xiàn)特定物料(乳濁液)高效分離的設(shè)備,結(jié)構(gòu)和功能更貼合現(xiàn)代離心機(jī)的核心定義,因此被認(rèn)定為第一臺離心機(jī)。
對后續(xù)技術(shù)的影響:這臺離心機(jī)的出現(xiàn)為離心技術(shù)的拓展奠定了基礎(chǔ)。此后,瑞士生物學(xué)家弗雷德里希將離心原理應(yīng)用于生物學(xué)研究,1869 年借助類似離心設(shè)備從白細(xì)胞細(xì)胞核中分離出 “核素"(即早期發(fā)現(xiàn)的 DNA 相關(guān)物質(zhì));1912 年電動機(jī)驅(qū)動的離心機(jī)出現(xiàn),1925 年瑞典化學(xué)家又發(fā)明了超速離心機(jī),離心技術(shù)逐步從食品領(lǐng)域延伸到生物、化工等多個領(lǐng)域。