離心機(jī)的工作原理

1、離心機(jī)的工作原理離心機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，由離心力所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)使懸浮于液 體中的固體物質(zhì)形成沉淀，也就是懸浮體液中質(zhì)量或體積較大的物體 向轉(zhuǎn)頭半徑最大的方向移動(dòng)，而質(zhì)量或體積較小的部分沉積在轉(zhuǎn)頭半 徑較近的地方。上面我們提到了離心力這個(gè)概念。 離心機(jī)就是一個(gè)產(chǎn)生離心力的機(jī)器， 離心 力與轉(zhuǎn)子半徑、轉(zhuǎn)速及樣品質(zhì)量有關(guān)：即 F=Rmb 2（F :離心力：R:半徑：m: 樣品質(zhì)量：to:轉(zhuǎn)速），離心力是衡量離心機(jī)最重要的參數(shù)之一，也是離心機(jī)檔 次的區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)之一， 離心機(jī)在出廠的時(shí)候都會(huì)給出該離心機(jī)的最大離心力。我們都知道，轉(zhuǎn)子的半徑和樣品質(zhì)量在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候是不變的，只有轉(zhuǎn)速可以通過(guò)控制發(fā)生變化，因此我

2、們往往習(xí)慣用轉(zhuǎn)速來(lái)描述一個(gè) 離心機(jī)。如：高速離心機(jī)，超高速離心機(jī)。二、離心機(jī)的分類離心機(jī)的種類很多，我們習(xí)慣從以下幾個(gè)方面來(lái)分類：按照轉(zhuǎn)速 的大小可分為：低速離心機(jī)，高速離心機(jī)和超高速離心機(jī)：按照對(duì)溫 度的要求可分為：普通離心機(jī)和冷凍離心機(jī)：按照轉(zhuǎn)子的不同分為： 水平轉(zhuǎn)子離心機(jī)和角轉(zhuǎn)子離心機(jī)按照離心機(jī)體積的大小還可以分為： 落地式離心機(jī)、臺(tái)式離心機(jī)、掌上離心機(jī)等：按照離心機(jī)的檔次還可 以分為普通離心機(jī)和精密離心機(jī)。普通離心機(jī)功能不多，在轉(zhuǎn)速和容 量方面也不精確，如：一個(gè)普通離心機(jī)的最大轉(zhuǎn)速是5000轉(zhuǎn)/分，但是實(shí)際轉(zhuǎn)速卻不能達(dá)到5000轉(zhuǎn)/分。這樣的離心機(jī)只適合普通的 離心工作，如：分離血清、

3、濃縮尿液等。精密離心機(jī)功能多，轉(zhuǎn)速和容量精確，適合一些對(duì)離心機(jī)要求較 高的實(shí)驗(yàn)，如：PCR實(shí)驗(yàn)、血液成分分離(多用于血站)等。選購(gòu)普通離心機(jī)，根據(jù)工作量的大小，主要從轉(zhuǎn)速和容量?jī)蓚€(gè)方 面選擇。下面詳細(xì)介紹選購(gòu)精密離心機(jī)應(yīng)該注意的問(wèn)題：(1) 轉(zhuǎn)速：離心機(jī)根據(jù)最大轉(zhuǎn)速的不同分為低速離心機(jī)(30000 rpm /min),每個(gè)離心機(jī)都有額定的最大轉(zhuǎn)速， 最大轉(zhuǎn)速指的是在空載情況下的轉(zhuǎn)速，但最大轉(zhuǎn)速根據(jù)轉(zhuǎn)子種類的不 同、樣品質(zhì)量的大小而有差別。例如：一個(gè)離心機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是16000 rpm/min，說(shuō)明在空載的時(shí)候轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn) 16000次，加上樣品 以后，轉(zhuǎn)速肯定會(huì)小于16000 rpm /mi

4、n。轉(zhuǎn)子的不同，最大轉(zhuǎn)速也 不同(一臺(tái)進(jìn)口離心機(jī)可選配多個(gè)轉(zhuǎn)子)，水平轉(zhuǎn)子可達(dá)到1 5000 rpm / min，但角轉(zhuǎn)子大約能達(dá)到14000 rpm / min，具體的差別要詳細(xì) 咨詢產(chǎn)品銷售人員和生產(chǎn)廠的有關(guān)技術(shù)人員，所以在轉(zhuǎn)速的選擇上要 慎重，所選擇離心機(jī)的最大轉(zhuǎn)速要高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速。如：目標(biāo)轉(zhuǎn)速是 16000 rpm/mI n，所選擇離心機(jī)的最大轉(zhuǎn)速必須高于 16000 rpm / min。(2) 溫度：有些樣品(如蛋白質(zhì)，細(xì)胞等)在咼溫環(huán)境下會(huì)破壞，這 就要選擇冷凍離心機(jī)，冷凍離心機(jī)都有額定的溫度范圍。 離心機(jī)在高 速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候所產(chǎn)生熱量和離心機(jī)的制冷系統(tǒng)平衡在一定溫度(一般 冷凍離心的

5、樣品需要保持在3C 8C)，具體能達(dá)到多少也和轉(zhuǎn)子有 關(guān)，如一個(gè)離心機(jī)的額定溫度范圍為-10 C60 C,裝上水平轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候可以達(dá)到3C左右，如果是角轉(zhuǎn)子可能只到 7C左右.這 一點(diǎn)也要詳細(xì)咨詢產(chǎn)品銷售人員和生產(chǎn)廠的有關(guān)技術(shù)人員。(3) 容量：每次需要離心多少個(gè)樣品管 7每個(gè)樣品管需要多少容 量7這些因素決定一個(gè)離心機(jī)的總?cè)萘?，?jiǎn)單的來(lái)說(shuō)離心機(jī)的總?cè)萘?二每個(gè)離心管的容量 稿心管個(gè)數(shù)，總?cè)萘亢凸ぷ髁康拇笮∈窍嗥ヅ?的。(4) 轉(zhuǎn)子：離心機(jī)的轉(zhuǎn)子主要分為兩種，水平轉(zhuǎn)子：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吊藍(lán) 處于水平狀態(tài)，與轉(zhuǎn)軸成直角，樣品將沉淀集中于離心管的底部：角 轉(zhuǎn)子：離心容器與轉(zhuǎn)軸成一固定角度，樣品將沉淀集中

6、于離心管底部 及靠近底部的側(cè)壁。如果希望分離的樣品集中于離心管的底部就選擇 水平轉(zhuǎn)子，如果希望樣品集中于離心管的底部和靠近底部的側(cè)壁上就 要選擇角轉(zhuǎn)子。還有一些特殊試驗(yàn)或特殊樣本需要特殊的轉(zhuǎn)子如：大容量吊籃 (多用于血站)、酶標(biāo)板轉(zhuǎn)子、載玻片轉(zhuǎn)子、PCR轉(zhuǎn)子、試管架轉(zhuǎn)子和 毛細(xì)管轉(zhuǎn)子等。轉(zhuǎn)子都有固定的規(guī)格，它是和離心機(jī)的容量結(jié)合起來(lái) 的，如36X5 ml的角轉(zhuǎn)子，既決定了轉(zhuǎn)子的類型也決定了離心機(jī)的容 量，所以轉(zhuǎn)子的選擇非常重要。(5) 控制系統(tǒng)：高檔的離心機(jī)都采用了微電腦控制系統(tǒng)，這些控制系統(tǒng)不但能確保離心機(jī)安全的運(yùn)行還能自動(dòng)完成工作任務(wù)?，F(xiàn)在很多離心機(jī)都有較好的人性化的控制系統(tǒng).比如：轉(zhuǎn)子識(shí)別功能，安全 鎖功能，故障提示功能，加速和減速曲線等等。除以上幾點(diǎn)之外還要注意一些細(xì)節(jié)和必要的配件。離心機(jī)的主要部件是電機(jī)，電機(jī)分為帶碳刷電機(jī)和無(wú)碳刷電機(jī)，前者已經(jīng)淘汰，現(xiàn)在的離心機(jī)大多都是無(wú)碳 刷電機(jī)，有的電機(jī)還帶有剎車功能。冷凍離心機(jī)在制冷方面也有區(qū)別， 現(xiàn)在環(huán)保的技術(shù)當(dāng)然是無(wú)氟制冷。 除此之外還要考慮噪音問(wèn)題，盡量 選擇噪音較小的離心機(jī)，這樣能保持舒適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在配件方面也 要謹(jǐn)慎，有些實(shí)驗(yàn)要用特殊的離心管（