離心機(jī)是實(shí)驗(yàn)室常用的基礎(chǔ)設(shè)備之一,在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用非常廣泛,離心機(jī)分離血清,沉淀有形細(xì)胞,濃縮細(xì)菌,PCR試驗(yàn)、液固分離等等必不可少的工具。
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)<10000rpm/min,高速離心機(jī)機(jī)10000rpm/min~30000rpm/min,超高速離心機(jī)機(jī)>30000rpm/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(lèi)的不同、樣品質(zhì)量的大小而有差別。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,國(guó)產(chǎn)離心機(jī)也有少數(shù)廠(chǎng)家成功研制出這類(lèi)技術(shù),可以一機(jī)多用。水平轉(zhuǎn)子可達(dá)到15000rpm/min,但角轉(zhuǎn)子大約能達(dá)到14000rpm/min,具體的差別要詳細(xì)咨詢(xún)產(chǎn)品銷(xiāo)售人員和生產(chǎn)廠(chǎng)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16000rpm/mIn,所選擇離心機(jī)的最大轉(zhuǎn)速必須高于16000rpm/min。一般分離效果主要取決的不是轉(zhuǎn)速,而是離心力,所以有時(shí)候轉(zhuǎn)速?zèng)]達(dá)到要求,只要離心力能達(dá)標(biāo)也是一樣的,實(shí)驗(yàn)時(shí)能達(dá)到你所需要的效果。
離心力計(jì)算公式:RCF=11.2×R×(r/min/1000)2R代表離心半徑,r/min代表轉(zhuǎn)速。
2.溫度
有些樣品如蛋白質(zhì),細(xì)胞等在高溫環(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樣品需要保持在3℃~8℃,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℃~60℃,裝上水平轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候可以達(dá)到3℃左右,如果是角轉(zhuǎn)子可能只到7℃左右。這一點(diǎn)也要詳細(xì)咨詢(xún)產(chǎn)品銷(xiāo)售人員和生產(chǎn)廠(chǎng)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?每個(gè)樣品管需要多少容量?
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?每個(gè)離心管的容量×離心管個(gè)數(shù),總?cè)萘亢凸ぷ髁康拇笮∈窍嗥ヅ涞摹?br/> 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36×5ml的角轉(zhuǎn)子,既決定了轉(zhuǎn)子的類(lèi)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)。現(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(xiàn)等等。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)要用特殊的離心管離心有毒樣品或者需要超高速離心的樣品,這樣的離心管就必須配有相應(yīng)的管套,才能更安全。還有一些特殊的樣品容器不規(guī)則樣品瓶、血袋等,這些細(xì)節(jié)和配件都要在選擇離心機(jī)的時(shí)候考慮周詳,否則就不能進(jìn)行正常的工作。
離心機(jī)就是利用離心力使得需要分離的不同物料得到加速分離的機(jī)器。離心機(jī)大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門(mén)。離心機(jī)的分類(lèi)品牌眾多,下文介紹一些離心機(jī)的優(yōu)質(zhì)品牌:
1、阿特拉斯-科普柯(Atlas-Copco):
全世界制造空壓機(jī)種類(lèi)較全的外商公司,總部在瑞典,旗下空壓機(jī)種類(lèi)較全面,有油、無(wú)油、移動(dòng)、固定、螺桿、活塞、離心式皆有。
阿特拉斯進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)也較早,早期依靠其ZR無(wú)油干式螺桿機(jī)打開(kāi)市場(chǎng),分別在中國(guó)的紡織、化纖、醫(yī)藥、食品、煙草等行業(yè)賺取高額利潤(rùn),毫不夸張的講,阿特拉斯靠無(wú)油干螺桿“吃”了20年。時(shí)至今日,早年的無(wú)油干螺桿已無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)日益增大的氣量,阿特拉斯將其離心機(jī)推向市場(chǎng),其早期離心機(jī)皆為美國(guó)生產(chǎn),后將其組裝工廠(chǎng)移至中國(guó)無(wú)錫進(jìn)行整機(jī)組裝。定價(jià)體系多樣化,在一些重特大項(xiàng)目上,價(jià)格水分相應(yīng)較少。后期維護(hù)成本略高。
2、英格索蘭(Ingersoll-Rand):
美國(guó)公司,曾經(jīng)的世界500強(qiáng)企業(yè),空壓機(jī)并非是其主營(yíng)業(yè)務(wù),其集團(tuán)業(yè)務(wù)范圍廣泛,礦山機(jī)械、工程機(jī)械、空調(diào)制冷、五金配件、氣動(dòng)工具、門(mén)控系統(tǒng)等等。其離心式空壓機(jī)在全世界也是較早生產(chǎn)的廠(chǎng)家之一。進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)也是在這些外商空壓機(jī)廠(chǎng)家中較早的,最初和上海壓縮機(jī)廠(chǎng)合資,帶給它最大的收獲是,當(dāng)時(shí)全國(guó)較好的空壓機(jī)人才被它網(wǎng)絡(luò)起來(lái),這些老“上壓人”后都成為“上英”的骨干人員,對(duì)其在中國(guó)的發(fā)展功不可沒(méi)。集團(tuán)公司在08金融危機(jī)前花了101億美元去收購(gòu)特靈空調(diào),后遭遇08金融危機(jī),造成其整個(gè)集團(tuán)現(xiàn)金流吃緊,公司進(jìn)行一系列的分割出售主營(yíng)業(yè)務(wù)、裁員等企業(yè)常規(guī)應(yīng)急辦法后,艱難地度過(guò)了這幾年。故,在離心式空壓機(jī)的研發(fā)上投入也很有限,設(shè)備型號(hào)規(guī)格還是很多年前的形式,這個(gè)讓英格索蘭的離心機(jī)在招投標(biāo)中技術(shù)評(píng)標(biāo)環(huán)節(jié)中時(shí)常不利。
3、庫(kù)柏離心機(jī)(COOPER-JOY):
美國(guó)公司,隸屬于CAMERON集團(tuán),總部位于美國(guó)水牛城,在空分領(lǐng)域客戶(hù)眾多,優(yōu)勢(shì)機(jī)型為30000Nm3/Hr以上設(shè)備,在小流量上的機(jī)型選擇不多,造成經(jīng)銷(xiāo)商投標(biāo)時(shí)機(jī)型組合相對(duì)而言比較捉衿見(jiàn)肘。Cooper-Joy在中國(guó)最大的決策失誤在于早年將偌大的中國(guó)交給一家臺(tái)灣代理商銷(xiāo)售與服務(wù),雖后期原廠(chǎng)有介入,但先機(jī)已喪失。
4、復(fù)盛-易利達(dá)(FS-Elliott):
臺(tái)灣復(fù)盛和美國(guó)老牌的離心機(jī)廠(chǎng)家埃理奧特成立的合資公司。復(fù)盛出渠道、埃理奧特提供產(chǎn)品,趕上中國(guó)的黃金十年,在此期間累計(jì)了很多客戶(hù),早年以鋼鐵客戶(hù)為主要客戶(hù)群,后來(lái)逐步在船舶、石化、紡織等領(lǐng)域也有所發(fā)展。該公司產(chǎn)品設(shè)備外觀(guān)一般,價(jià)格在行業(yè)中屬于隨行就市,后期服務(wù)是復(fù)盛-易利達(dá)的主打,響應(yīng)程度較好。
5、IHI-壽力(IHI-SULLAIR):
美國(guó)壽力是UTC集團(tuán)下的空壓機(jī)制造商,其專(zhuān)長(zhǎng)在于制造噴油螺桿機(jī),早期進(jìn)入中國(guó)靠其“微油螺桿機(jī)”、比干螺桿節(jié)能、初購(gòu)價(jià)低的理念搶占了阿特拉斯無(wú)油干螺桿很多市場(chǎng)份額。但,后期一些24KT專(zhuān)用潤(rùn)滑油的高價(jià)出售,讓客戶(hù)很反感。同時(shí),壽力沒(méi)有自己的離心機(jī),在市場(chǎng)日益增加的氣量情況下,和IHI牽手也是符合時(shí)機(jī)的。壽力在國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)是其經(jīng)銷(xiāo)商的通路,IHI早期也是看中其渠道,能夠幫助其在中國(guó)市場(chǎng)占有一席之地,故壽力對(duì)外的宣傳往往是“美國(guó)壽力離心機(jī)”,有意淡化其IHI的背景。離心機(jī)在蘇州工業(yè)區(qū)進(jìn)行組裝,成本控制較好,市場(chǎng)售價(jià)比阿特拉斯略低,但其銷(xiāo)售主力是壽力的一家代理商,其銷(xiāo)售份額占比太多,一直是其整個(gè)團(tuán)隊(duì)中的一個(gè)未來(lái)不確定因素。
6、三星(SAMSUNG):
韓國(guó)三星的離心機(jī)在2000年初進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),早年和無(wú)錫壓縮機(jī)廠(chǎng)合作,通過(guò)錫壓渠道為其早年的市場(chǎng)打下了基礎(chǔ),但并沒(méi)有像早年的IR和上壓合作的那么順暢,錫壓銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)和三星原廠(chǎng)銷(xiāo)售有時(shí)候?yàn)榱隧?xiàng)目會(huì)“碰單”,這幾年和錫壓漸行漸遠(yuǎn),三星近些年來(lái)在自己的銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)及經(jīng)銷(xiāo)商上投入很多,其產(chǎn)品線(xiàn)也在逐步擴(kuò)充。三星一直以來(lái)將電子品上賺取的利潤(rùn)來(lái)補(bǔ)貼其離心機(jī)部門(mén),早年通過(guò)購(gòu)買(mǎi)歐美的離心老機(jī)型專(zhuān)利來(lái)研發(fā)自己的機(jī)種,前期的設(shè)備有些問(wèn)題,可能是其整合的必然經(jīng)過(guò)。
離心機(jī)是利用離心力,分離液體與固體顆?;蛞后w與液體的混合物中各組分的機(jī)械。
離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開(kāi),或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同,又互不相溶的液體分開(kāi)(例如從牛奶中分離出奶油);
它也可用于排除濕固體中的液體,例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物;
利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn),有的沉降離心機(jī)還可對(duì)固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級(jí)。
由于樣品組分的密度和沉降系數(shù)不同,離心分離后的樣品沉淀物會(huì)形成層狀結(jié)構(gòu)。只需要通過(guò)上清液傾出就可以實(shí)現(xiàn)離心過(guò)程。
離心設(shè)備實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)8000轉(zhuǎn)每分鐘。近些年出現(xiàn)的超速離心是超過(guò)萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘,它們被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)研究(醫(yī)用離心機(jī))、實(shí)驗(yàn)室研究(實(shí)驗(yàn)室離心機(jī))、化驗(yàn)室研究(化驗(yàn)室離心機(jī))、血液分離測(cè)試(血液離心機(jī)),可以從血漿中的分離出紅細(xì)胞和白細(xì)胞。
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。
在離心過(guò)程中,乳濁液或懸浮液樣品被放置在一個(gè)厚壁離心管中,而離心管放置在離心機(jī)轉(zhuǎn)子上。
其特征在于通過(guò)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)離心管快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用,樣品中的密度較高的成分會(huì)加速向離心管的底部沉降。
離心管成對(duì)放置,且容量不超過(guò)一半左右。這可以防止形成不平衡和樣品溢出。
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=Rmω2(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)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(chǎng)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),低速離心機(jī)。