Флотация что это такое в медицине

Руды, из которых получают цветные металлы, в большинстве своем достаточно бедные, то есть больший процент вещества – это пустая порода. Флотация – это метод обогащения, в основе которого лежит понятие «смачиваемость частиц». Впрочем, этот термин применяется не только тут. Незаменимой технология стала и в области очистки сточных вод, и в медицине, где используется для анализа на наличие паразитов в органических выделениях.

О чем идет речь

Флотация руды представляет собой такую методику, которая позволяет сделать работу с полезными ископаемыми эффективнее и выгоднее. Разные элементы отличаются между собой способностью удерживаться на поверхности, где контактируют две фазы, то есть происходит раздел сред. Флотация – это процесс, который основан на удельной энергии поверхности.

Если говорить о частицах, то их можно разделить на следующие группы:

О гидрофобности…

Итак, метод флотации основан на том, что вода по-разному влияет на различные молекулы. О чем идет речь?

Под гидрофобными принято понимать такие молекулы, для которых вода относительно «безопасна», то есть смачиваются они из-за особенностей своей структуры очень плохо. Такие частицы сформированы таким образом, чтобы по возможности избегать контакта с водой.

В реальности подобное поведение можно наблюдать невооруженным глазом, если выйти утром из дома: роса или дождевые капли на листья деревьев и на траве формируют небольшие капли. При этом растения проявляют свою гидрофобность, не позволяя жидкости растекаться по поверхности. Что касается полезных руд, то тут сходная логика, но сопряженная с измельчением породы. Молекулы полезных веществ гидрофобны, и в ситуации, когда они оказываются в жидкой среде, происходит взаимодействие с газовыми молекулами, помогающее полезным ископаемым всплывать. Это сопряжено с природным стремлением к уменьшению энергии.

…и гидрофильности

Под гидрофильными принято понимать такие частицы, которые жидкостью могут быть смочены без особенного труда. Для этих веществ нет «дискомфорта» в ситуации, когда вещество оказалось в суспензии.

Если гидрофобные молекулы стремятся вступить в контакт с газами, у гидрофильных такой особенности не зафиксировано. Также гидрофильные соединения в своей основной массе не проявляют специфических свойств относительно масел, к которым так и «липнут» гидрофобные молекулы.

Метод флотации

Отличаются разные технологии границей раздела, создаваемой, чтобы компоненты отделялись друг от друга. Наиболее современные:

  • Масляная флотация – это такой вариант, когда смешивают предварительно измельченные руды с жидкостью, маслом. Это приводит к всплытию сульфидных соединений.
  • Пенная флотация – это технология, предполагающая измельчение руды, смешивание ее с водой, обработку полученного составом воздушными пузырьками. Этот процесс приводит к формированию пены на поверхности смеси. В ней будут находиться компоненты, которые нужно было выделить из породы. Специальной машиной пену отводят и высушивают.

Второй вариант требует измельчения исходной породы до частиц, диаметр которых не превышает 0,2 мм.

Это важно!

В современной промышленности высоко ценятся различные руды, далеко не все они отличаются гидрофобностью, а значит, описанная технология не будет работать для их извлечения. Тогда применяют химические составы – реагенты. Это такие компоненты, благодаря которым целевые частицы либо приобретают гидрофобные качества, либо теряют их.

Существуют следующие реагенты:

  • образователи пены;
  • регуляторы, повышающие гидрофильность;
  • собиратели;
  • активаторы, формирующие такие условия, в которых собиратели закрепляются на поверхности;
  • депрессоры, исключающие увеличение гидрофобности веществ (применяются для того, чтобы процесс стал более селективным).

Особенности работы

Флотация – это очень важный технологический процесс, который незаменим в промышленности, так как помогает обогащать руды с высокой результативностью. Эффективность показывает пенная технология, именно она и распространена в наши дни шире всего.

Чтобы начать флотацию, материалы сперва проходят через мельницу, что позволяет получить шихту, и уже после этого начинается процесс пенообразования. Чтобы флотация воды была результативной, выбирают такие размеры частиц, которые бы гарантировали разделение минералов. Оптимальный вариант – до 0,1 мм, но иногда измельчают и на компоненты размером всего 0,04 мм. Если в процессе окажутся более крупные компоненты, они снизят эффективность всей технологии в целом, так как имеют отрицательное действие. Также понижают эффективность процесса слишком мелкие составляющие, из-за которых элементы нормального размера не могут нормально взаимодействовать с воздушными пузырьками. Для улучшения качества необходимо использовать реагенты.

А как еще используем?

Обогащение руд – это не единственная область применения описанной технологии. В частности, широко распространена флотация сточных вод. Эта методика показала свою эффективность в ситуации, когда необходимо удалить из жидкости диспергированные компоненты, так как таковые нельзя убрать в процессе отстаивания.

Метод «пузырек-частица» показал высокую эффективность при выделении из воды следующих примесей:

  • ПАВ;
  • продукты нефтяного производства;
  • нефть;
  • маслянистые вещества;
  • волокнистые компоненты.

Флотация – очистка сточных вод, в ходе которой все эти загрязняющие вещества просто всплывают на поверхность, что позволяет их быстро удалить вместе с образовавшейся пеной. Чтобы слой пены стал плотнее, а также для его разрушения допускается применять нагрев, а также использовать разработанные для этого приборы – «брызгалки».

Как это происходит

Очистка воды (флотации) происходят за счет способности частиц прилипать к пузырькам воздуха. Правда, это распространяется, как указано выше, только на гидрофобные компоненты. Чтобы сформировалась пара из воздушного пузыря и загрязняющей жидкость частицы, необходимо обеспечить их интенсивное взаимодействие. Это может быть обусловлено наличием реагента, создающего химически оптимальную среду для реакции. Также используется напорная флотация, когда создается избыточное давление в среде.

Флотация эффективна и в том случае, когда из жидкости следует удалить вещества, которые в ней уже растворились. Это касается в первую очередь поверхностно-активных веществ. Применяют в таком случае так называемую парную сепарацию. Здесь комплекс из веществ и газового пузыря образуется за счет реагента. Его надежность будет связана с природой загрязняющего компонента и его особенностями.

Ключевые преимущества

Флотация – очистка, имеющая ряд положительных параметров, что и стало причиной столь широкого распространения этой технологии в мире.

  • обширность применимости;
  • непрерывность технологии;
  • невысокая стоимость;
  • простота эксплуатации;
  • применение в работе простых машин;
  • быстрота получения результата;
  • селективность;
  • не столь высокий уровень влажности шлама;
  • эффективность (до 98%);
  • выделяемые компоненты можно рекуперировать.

При флотации производится эффективная аэрация, понижается процентное соотношение жидкости и ПАВ, а также уменьшается количество микроскопических организмов, бактерий. Сточные воды, прошедшие флотацию, могут подаваться на очистительные установки более высокого уровня.

Разновидности технологии

Различные методики друг от друга отличаются в первую очередь по насыщаемости жидкости газами. Принято говорить о:

  • выделении из раствора воздуха;
  • диспергировании при применении механического воздействия;
  • применении пористых материалов для подачи воздушного потока;
  • химической технологии;
  • биологической флотации;
  • использовании электричества.

Установки, при помощи которых осуществляется флотация ПАВ и других примесей в жидкостях, бывают двухкамерные или однокамерные. Если камера только одна, то в ней жидкость наполняется газами и здесь же из нее выделяют загрязняющие компоненты. При наличии двух камер в одной происходит контакт с воздушным потоком, а в другом смесь может отстаиваться, во время чего шлам всплывает, а жидкость осветляется.

Флотация в медицине

Говоря об этой незаменимой методике выделения примесей из основного вещества, просто нельзя не упомянуть использование ее в медицине. Наиболее актуальна флотация кала для выявления наличия в органическом веществе гельминтов. Эта методика позволяет делать выводы о содержании:

Результаты оказываются достаточно точными только в том случае, когда ко врачам попадают свежие выделения. Чтобы удалось корректно и точно проанализировать вещество на наличие гельминтов, нужно хранить органическое вещество в холодильнике не более 72 часов. В некоторых случаях получается так, что образцы уже получены, а взять новые возможности нет, но изучение следует отложить на период, превышающий 72 часа. Выход есть: применяют 10% формалин. Этот раствор будет играть роль буфера. Если органические вещества были законсервированы таким образом, они могут далее использоваться в ходе исследований концентрации.

Технологии и точность

Флотация дает возможность выявить бактерии, стойкие к воздействию кислот, а также провести иммунологический анализ. Наиболее простой и легкий в реализации способ – это гравитационная флотация, также известная как стоячая. Он требует относительно мало времени на свою реализацию.

Альтернативный вариант – использование медицинских центрифуг. Этот метод более чувствителен, его результаты точнее ориентировочно в восемь раз. Если органические выделения пациента содержат небольшой процент гельминтов, гравитационный метод может показать их отсутствие, но этот результат окажется ложным. Чтобы быть уверенным в точности итогов, следует применять центрифуги.

Важные аспекты

Флотация – это такая методика выявления гельминтов, которой свойственны некоторые ограничения. О чем идет речь? К примеру, если предполагается, что в кале содержатся тяжелые яйца, их таким способом обнаружить вряд ли удастся. Это обусловлено тем, что они просто не могут всплыть из-за своего размера и массы. Кроме того, флотация не показывает достаточного эффекта на ларвальной стадии.

Планируя исследование, врачи должны помнить о том, что флотационная среда оказывает прямое влияние на точность результата. Наиболее значимые параметры:

Многие исследователи сходятся на том, что наилучшие результаты показывает сульфат цинка. Для этого соединения удельный вес варьируется в границах 1,18-1,2. Такой раствор даст возможность с высоким уровнем точности выявить цисты, яйца, а также поддержать структурные элементы цист.

Центрифуга: как это происходит

Рабочий процесс врача, изучающего кал на предмет наличия в нем гельминтов при помощи специальной установки, выглядит следующим образом:

  • готовится эмульсия, в которой на 30 мл раствора приходится 5 г испражнений;
  • эмульсия фильтруется через марлю в пробирку;
  • пробирка заполняется флотационной средой, пока мениска не станет положительной;
  • пробирка помещается на стекло, балансируется в установке;
  • центрифуга запускается на 10 минут на скорость до 15 тысяч оборотов в минуту.

По завершении этого процесса доктор получает покровное стекло (его необходимо доставать вертикально), которое можно изучить под микроскопом. Исследование проводится около 10 минут – начинают с десятикратного увеличения, увеличивая его затем в четыре раза. Это дает возможность с точностью говорить о наличии микроскопических организмов, а также делать выводы об их структурах и о том, какого размера есть вредные организмы и их частицы.

Нововведения

Методики не стоят на месте, и применяемая в медицине флотация в последнее время также была усовершенствована. В частности, удалось разработать такую центрифугу, которая оснащена угловым ротором. В этой установке контейнеры не колеблются свободно, последнее вращение не сопровождается наложением на покровное стекло.

При завершающем этапе обработки смеси в установке пробирку нужно поставить вертикально в специальный штатив, затем долить в нее раствор, сохраняя верхний слой в целости. Когда мениска становится положительной, устанавливают покровное стекло и оставляют стоять пробирку не более пяти минут. Далее стекло убирают и изучают его под микроскопом также под двумя мощностями увеличения.

"Добрый день! Подскажите, пожалуйста, что такое "флотирующий" тромб? Насколько эффективен компрессионный трикотаж при обнаружении "флотирующего" тромба? Спасибо!

Ответ:

"Флотирующим" тромб называется в том случае, если прикрепляется своей "головной" частью к стенке вены, а его "тело" и "хвостовая" часть находятся в просвете сосуда. Диагностируется на основании данных УЗДГ (ультразвуковой допплерографии) или дуплексного (триплексного) сканирования.

Сам тромб напоминает по форме «пиявку» (на снимке использована фотография тромба бедренной вены). При помощи головной части (1) он прикрепляется к стенке клапана или изменённой стенки вены, а его тело (2) и хвост (3) свободно «болтаются» в просвете сосуда. Головная часть в основном состоит из фибрина, тело – наполовину из фибрина и разрушенных кровяных телец (эритроцитов и тромбоцитов) и хвостовая часть – в основном из разрушенных кровяных телец. Длина тромба в среднем достигает 5-10 см.

Главная опасность при тромбообразовании заключается как раз в его теле и хвостовой части, поскольку именно эти структуры обычно отрываются от головной части и «пускаются в свободное плаванье», приводя к развитию такого грозного явления как тромбоэмболия.

Чтобы этого не произошло, помните, что верхний край компрессионного чулка или гольфа должен быть, как минимум, на 5-10 см выше видимой границы верхнего (проксимального) отдела варикозной вены. При этом изделие компрессионного трикотажа как бы прижимает тромб всей его поверхностью к стенке сосуда (чаще всего вены). При благоприятном исходе наблюдается организация тромба: тромб, прочно фиксируясь всей поверхностью к стенке вены, постепенно прорастает соединительной тканью, в нём образуются сосуды (наблюдается процесс васкуляризации).

Вместе с тем, при диагностировании "флотирующего" тромба важно помнить об опасности тромбоэмболии легочной артерии и, в связи с этим, находиться под наблюдением хирурга-флеболога."

Крем Хеласкин (Chelaskin) как инновационный продукт космецевтики

Послеродовые бандажи Viaggio, корректирующее бельё, компрессионные бюстгальтеры, послеоперационные маски

«Флотация» в переводе с английского – всплывание. Метод анионной флотации с применением в качестве собирателя жирных кислот впервые был применен в 1934 в городе Карлсбад (Германия). Он основан на различной способности руд удерживаться на границе раздела фаз в жидкой среде. Применяя флотацион­ные реагенты можно искусственно изменять смачи­ваемость минеральной поверхности: плохо смачивае­мые водой (гидрофобные) частицы прилипают к пузырькам воздуха, всплывают на поверхность и образуют минерализованную пену, а хорошо смачи­ваемые водой (гидрофильные) частицы не прилипа­ют к пузырькам.

ТРИ ВИДА ФЛОТАЦИИ:
1. Пленочная флотация. Измельченная руда насы­пается с небольшой высоты на поверхность воды. Несмачиваемые частицы остаются на поверхности и выделяются во флотационный продукт, а смачивае­мые переходят в водную фазу. Производительность этого процесса довольно невелика, поэтому приме­няется он не слишком широко.

2. Масляная флотация. Частицы минерала смачива­ются диспергированным в воде жидким маслом. Обра­зующиеся при этом агрегаты частиц, заключен­ные в масляные оболочки, всплывают на поверх­ность.

3. Пенная флотация. Флотирующиеся (гидрофобные) частицы закрепляются на пузырьках воздуха и выносятся ими на поверхность, образуя слой минерализованной пены. Гидрофильные части­цы остаются внутри. Именно пенная флотация широко используется в мировой калийной промыш­ленности.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector