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离心机原理与选购注意事项
2019-3-10   来源:http://www.analysis-tech.com   作者:安赛斯技术中心

 

 

前言:

离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开,或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。

 

离心原理:

当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。像红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。

此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。

离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。

离心力(g)和转速(rpm)之间的换算

离心力G和转速RPM之间的换算其换算公式如下:

G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2

其中,G为离心力,一般以g(重力加速度)的倍数来表示。

10^(-5) 10的负五次方,(rpm)^2转速的平方,R为半径,单位为厘米。

例如,离心半径为10厘米,转速为8000RPM,其离心力为:

G=1.11*10(-5*10*80002=7104

即离心力为7104g.

而当离心力为8000g 时,其转速应为:8489即约为8500rpm

实验室小型离心机和微量离心机是安赛斯(中国)有限公司旗下西班牙原产Ortoalresa品牌离心机,所有型号离心机均可实现RCFRPM双显示。

 

选购注意事项:

离心机的型号、种类繁多,国产和进口品牌均有多种选择。一般来讲国产品牌价格较便宜,使用稳定性和寿命还需进一步提高;进口品牌价格相对较贵,使用感受也较好,据使用者反馈,国外品牌的离心机性能稳定,使用寿命长。像西班牙Ortoalresa离心机企业,成立于1949年,已经有70多年研发和制造离心机的历史,技术和经验的积累为Ortoalresa离心机赢得了良好的口碑。

选购离心机时应根据工作多方衡量。通常应从下边几个因素考虑:

1 离心的目的,分析离心还是制备离心;

2 样品的种类和数量,是细胞、病毒,还是蛋白,样品量的大小。根据这些因素决定购买分析离心机还是制备离心机;是低速、高速还是超速;是大容量、常量的还是微量的离心机。

3 经济能力:当机型确定后就应考虑生产厂家及价格,价格和产品的性能是同步的。

4 其他细节:如离心操作是否简便,维修是否方便,设计是否已过时,易损件供应是否方便等问题。

5 配套问题:一台离心机不可能同时在低速,高速和超速条件下运行。一般讲超速离心机只限于超速离心,不宜于做高速离心更不宜于做低速离心,同样高速离心机也不宜于低速离心。因此买超速离心机要考虑配备高速离心机,否则发挥不了优势。一般说低速、高速的使用频率较高,而超速离心机的利用率较低,超速离心机仅经常使用的实验室购置或考虑地区性的公用设置。

离心机的型号确定后,就是选购什么样的离心转头。考虑的最主要的根据就是样品的容量及离心的条件。通常有水平转头和角转头各一个,或大容量(相对较低速)的转头和小容量高转速的转头各一个即可满足工作中的不同需要,不可追求越全越好,因为离心转头种类很多,许多是相似的,而超速机的转头价格相当昂贵,如果全部配齐其价格要比离心机主机高出好几倍,也没有必要。由于转头转速的不同价格相差很大。从转速上讲不宜追求越高越好,但应有离心机允许的最高转速的转头,否则对离心机而言是个浪费。有两台离心机的单位可考虑转头型号互补以节省经费。安赛斯(中国)有限公司旗下的Ortoalresa离心机(西班牙原产),拥有丰富的转子和适配器可供选择。

 

离心机管理:

从国内多年离心机的使用情况看,各类型离心机应由专人负责管理和维护。高、超速离心机要求定期检查维修,使用者应详细记录实验状态及维修情况,以保证离心机的安全使用。高、低速离心机由于操作简单,通过阅读说明书,训练离心机操作规程后可以自己使用。而超速离心机结构复杂,工作程序也较繁琐,使用不当易发生事故,特别对离心转头更应谨慎保养、使用。从国内多年使用、管理情况来看,专人保管、操作是仪器处于良好状态的保证。对管理、操作人员应进行培训,使他们不但熟悉操作,而且对仪器也应有所了解。(安赛斯技术中心可提供离心机相关的技术咨询和产品维修。)

 

 
 
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