離心機(jī)是借離心力分離液相非均一體系的設(shè)備。根據(jù)物質(zhì)的沉降系數(shù)、質(zhì)量、密度等的不同，應(yīng)用強(qiáng)大的離心力使物質(zhì)分離、濃縮和提純的方法稱(chēng)為離心。一般說(shuō)，? 離心機(jī)轉(zhuǎn)速在20000r/min以上的稱(chēng)為超速離心機(jī)。離心技術(shù)，特別是超速離心技術(shù)是分子生物學(xué)、生物化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的手段。
1924年T.Svedberg和Rinde研制出世界上第一臺(tái)渦輪超速離心機(jī)以來(lái)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在已廣泛地應(yīng)用到科學(xué)研究和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)在離心機(jī)轉(zhuǎn)頭最高轉(zhuǎn)速已達(dá)100000r/min，最大離心力達(dá)700000g。
離心機(jī)作為一種手段，具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，超速離心機(jī)可在低溫下操作，保護(hù)了生物大分子的活性。制備型的離心機(jī)負(fù)載量大，一次可分離提純幾克樣品，比層析、
電泳上的樣品量大得多。分析離心機(jī)不僅可測(cè)物質(zhì)的分子量，還可檢驗(yàn)物質(zhì)的純度、構(gòu)象、沉降系數(shù)等。因此離心技術(shù)在生物學(xué)研究中占有重要的地位，是分離、純
化細(xì)胞、病毒、蛋白、核酸和酶的較為方便比較有效的工具。
(二)離心機(jī)原理
當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動(dòng)時(shí)，由于重力場(chǎng)的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重，下沉越快，反之密度比液體小的粒子就會(huì)上浮。微粒在重力場(chǎng)下移
動(dòng)的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關(guān)，并且又與重力場(chǎng)的強(qiáng)度及液體的粘度有關(guān)。象紅血球大小的顆粒，直徑為數(shù)微米，就可以在通常重力作用下觀察到它們的
沉降過(guò)程。
此外，物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時(shí)還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無(wú)條件的絕對(duì)的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比，顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對(duì)的，有條件的，要受到外力
才能運(yùn)動(dòng)。沉降與物體重量成正比，顆粒越大沉降越快。對(duì)小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等，它們?cè)谌芤褐谐赡z體或半膠體狀態(tài)，僅僅利用重力是不可能觀察到
沉降過(guò)程的。因?yàn)轭w粒越小沉降越慢，而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，才能迫使這些微?？朔U(kuò)散產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)。
離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開(kāi)。離心力(F)的大小取決于離心轉(zhuǎn)頭的角速度(ω，r/min)和物質(zhì)顆粒距離心軸的距離(r，cm)。它們的關(guān)系是：F＝ω2R
為方便起見(jiàn)，F(xiàn)常用相對(duì)離心力也就是地心引力的倍數(shù)表示。即把F值除以重力加速度g(約等于9.8m/s2.)得到離心力是重力的多少倍，稱(chēng)作多少個(gè)g。例如離心機(jī)轉(zhuǎn)頭平均半徑是6cm，當(dāng)轉(zhuǎn)速是60000
r/min時(shí)，離心力是240000×g，表示此時(shí)作用在被離心物質(zhì)上的離心力是日常地心引力的24萬(wàn)倍。
因此，轉(zhuǎn)速r/min和離心力g值之間并不是成正比關(guān)系，還和半徑有關(guān)。同樣的轉(zhuǎn)速，半徑大一倍，離心力(g值)也大一倍。轉(zhuǎn)速(r/min)和離心力(g值)之間的關(guān)系可用下式換算：
式中：r為半徑(cm)，g為離心力(g值)
（三)超速離心機(jī)的離心方法
用離心方法分離生物大分子和亞細(xì)胞物質(zhì)的基本原理是根據(jù)它們?cè)谝后w介質(zhì)中或者沉降速度不同而形成不同的區(qū)帶，或者它們的密度不同而停留在液體介質(zhì)中不同的位置而把它們一一分開(kāi)。前者是沉降速度法，應(yīng)用該法時(shí)液體介質(zhì)的最大密度要小于樣品中最小顆粒的密度，離心時(shí)選用高轉(zhuǎn)速和短時(shí)間；后者是沉降平衡法，應(yīng)用該法時(shí)液體介質(zhì)的最大密度要大于樣品中最小顆粒的密度，離心時(shí)選用較低轉(zhuǎn)速和較長(zhǎng)時(shí)間。實(shí)際操作有幾種形式：
1.差速離心這種方法是選擇不同轉(zhuǎn)速的離心，分別分離各個(gè)不同組分。例如先用低速沉降大顆粒和上清液，在高速離心上清沉降中等顆粒，最后超速離心上清沉降小顆粒。采用逐級(jí)提高離心力分離上情液的方法，把不同大小的顆粒分開(kāi)。
這種方法比較簡(jiǎn)單，方便。分離的組份沉到管底，因此可以迅速濃縮所要的組份，減少體積。但回收率和純度是有矛盾的，要提高回收率，勢(shì)必提高轉(zhuǎn)速或延長(zhǎng)離心時(shí)間，這樣大小相近的顆粒也會(huì)沉到管底。因此該法多用于粗提純或初步濃縮樣品。
2.速度區(qū)帶(或速度梯度)離心本法是將樣品放在一個(gè)連續(xù)的密度梯度液體上，通過(guò)離心，大顆粒沉降快，小顆粒沉降慢。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，相同的顆粒就在同一深度
形成一條帶子，因此把各種組份分開(kāi)來(lái)。它適用于分離密度相同、而大小不同的物質(zhì)，如不同的蛋白質(zhì)組份密度都差不多，但分子量不一樣，用本法很容易將其分
開(kāi)。但對(duì)密度不同、大小類(lèi)似的物質(zhì)則不易分離。
蔗糖梯度是一種常用的介質(zhì)。用不同濃度的蔗糖溶液(5%-60%)配成梯度，用于梯度離心。再分別進(jìn)行收集處于不同區(qū)帶里的各個(gè)組份。
儀器網(wǎng)-專(zhuān)業(yè)分析儀器服務(wù)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備交易網(wǎng),儀器行業(yè)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)宣傳媒體。
相關(guān)熱詞：
等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺(tái),離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測(cè)試儀型號(hào),柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場(chǎng)強(qiáng)儀萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。
為什么高速離心機(jī)電機(jī)會(huì)發(fā)熱有可能原因是：
1、第一種：散熱風(fēng)扇等出現(xiàn)了問(wèn)題
也可能是離心發(fā)生了過(guò)載或超載現(xiàn)象，還可能是機(jī)械摩擦所產(chǎn)生的熱量，但最主要的原因就是離心機(jī)的軸承是否高質(zhì)量，如果用戶(hù)為了省錢(qián)而選擇了便宜低質(zhì)量的軸承，這樣的軸承就很容易會(huì)發(fā)熱，甚至還可能出現(xiàn)軸承燒毀短軸等嚴(yán)重實(shí)驗(yàn)室事故。所以，一定要選擇較好質(zhì)量的品牌軸承，不能貪圖便宜而選擇廉價(jià)的產(chǎn)品。即使是同一種的品牌，它的產(chǎn)地不同，質(zhì)量也可能會(huì)大不相同。
2、第二種：要留意電機(jī)潤(rùn)滑情況
選用優(yōu)品質(zhì)的高溫鋰基脂，鋰基脂的好差也是導(dǎo)致軸承發(fā)熱的另一個(gè)主要原因。同時(shí)，我們要細(xì)致的進(jìn)行觀察，如果機(jī)械發(fā)生摩擦還伴有噪音，而且機(jī)械部件會(huì)產(chǎn)生明顯的磨損，這就說(shuō)明軸承已經(jīng)出現(xiàn)了問(wèn)題，這時(shí)就需要更換新的軸承。所以，建議人們購(gòu)買(mǎi)品牌的軸承，可以是進(jìn)口軸承，離心機(jī)是屬于高轉(zhuǎn)速的設(shè)備，高轉(zhuǎn)速就是要配備好的軸承，優(yōu)質(zhì)的軸承才能夠保證離心機(jī)的長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、第三種：臺(tái)式高速離心機(jī)主軸同心度是否精確對(duì)準(zhǔn)
一般情況下，人們都不會(huì)去留意同心度，如果主軸的同心度傾向大就很容易造成軸承發(fā)熱，會(huì)讓高速離心機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生噪音
高速離心機(jī)屬常規(guī)實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)，廣泛用于生物，化學(xué)，醫(yī)藥等科研教育和生產(chǎn)部門(mén) ，適用于微量樣品快速分離合成。
高速離心機(jī)的劃分
速度的劃分線為10000r/min-30000r/min，離心機(jī)轉(zhuǎn)速≥10000r/min的稱(chēng)為高速離心機(jī)；轉(zhuǎn)速<10000r/min的稱(chēng)為。所以所有的高速離心機(jī)轉(zhuǎn)速都是在10000r/min以上。
高速離心機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)10000rpm以上，具有常溫高速離心機(jī)和高速冷凍離心機(jī)。離心管為具蓋聚乙烯硬塑料制品。這類(lèi)離心機(jī)多用于收集微生物、細(xì)胞碎片、細(xì)胞、大的細(xì)胞器、硫酸沉淀物以及免疫沉淀物等。
高速離心機(jī)主要工作原理
高速離心機(jī)就是利用高速離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開(kāi), 從而回收需要的固體或者液體。也就是說(shuō)，高速離心機(jī)可以分離比重差較小的固液混合物。
從液體混合物中提煉出需要的成分，根據(jù)每種物質(zhì)的密度不同，經(jīng)過(guò)高速旋轉(zhuǎn)，密度大的液體沉在底層，密度小的液體浮在上面，這樣就將液體分層，提煉出我所需要的純凈物。它應(yīng)用于醫(yī)藥、化工等許多領(lǐng)域。
高速離心機(jī)轉(zhuǎn)子種類(lèi)：常有角轉(zhuǎn)子、甩平轉(zhuǎn)子、水平插入式轉(zhuǎn)頭、連續(xù)離心轉(zhuǎn)頭等種類(lèi)。高速離心機(jī)的離心管通常以塑料及聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯或硼硅酸玻璃、硼硅酸塑料等制成。實(shí)際工作中可按照不同的要求選擇使用各種離心管。
小容量臺(tái)式高速離心機(jī)，機(jī)型輕小，操作方便，樣品量小，離心力大，自動(dòng)平衡，速度可調(diào)，性能穩(wěn)定，安全可靠?？煞旁谝话銓?shí)驗(yàn)臺(tái)、冷庫(kù)、低溫冰箱中使用，適用于實(shí)驗(yàn)室小量樣品液沉淀濃縮，是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的基本設(shè)備。
高速離心機(jī)操規(guī)程
1. 臺(tái)式高速離心機(jī)的工作臺(tái)應(yīng)平整堅(jiān)固，四只橡膠機(jī)腳都應(yīng)與臺(tái)面接觸和均勻受力，以免產(chǎn)生振動(dòng)。
2.臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)應(yīng)使用獨(dú)立的插座，保證電壓穩(wěn)定；如用戶(hù)電壓不穩(wěn)定，必須連接穩(wěn)壓電源，以免損壞臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)；臺(tái)式離心機(jī)要放在結(jié)實(shí)、穩(wěn)固、水平的臺(tái)面上，機(jī)箱周?chē)粲幸欢臻g，保持通風(fēng)良好。
3.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，批示燈亮。
4.裝放稱(chēng)量一致的試管, 離心管加液盡可能目測(cè)均勻(有條件可以采用智能配平儀和天平)，若加液差異過(guò)大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大的振動(dòng)，此時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查，使加液符合要求，離心試管必須成偶數(shù)對(duì)稱(chēng)放人。
5.離心機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不得移動(dòng)離心機(jī)。門(mén)蓋上不能放任何物品，防止門(mén)蓋自動(dòng)打開(kāi)時(shí)損壞門(mén)蓋上物品。
6. 若運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有離心試管破裂，會(huì)引起較大振動(dòng)，應(yīng)立即停機(jī)處理。
7. 電源必須有接地線，以確保離心機(jī)通過(guò)電源插座有效接地。
8.關(guān)電源開(kāi)關(guān)。
9.開(kāi)啟離心蓋，將內(nèi)腔及轉(zhuǎn)頭擦拭干凈。
10.關(guān)閉離心蓋。
11.設(shè)定定時(shí)
12.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)
13.調(diào)節(jié)調(diào)速旋鈕置于所需轉(zhuǎn)速。
14.每次停機(jī)前。必須將調(diào)速旋鈕置于最小位置。定時(shí)器置零。再關(guān)電源開(kāi)關(guān)。
15.擦試內(nèi)腔及轉(zhuǎn)頭。關(guān)閉離心蓋。
16.工作間應(yīng)整齊清潔，干燥并通風(fēng)良好。
17.每次使用臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)后，血庫(kù)專(zhuān)用臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)尤其是冷凍型號(hào)，應(yīng)打開(kāi)蓋子，擦去冷凝水，然后自然晾干；離心前后，轉(zhuǎn)頭必須輕輕垂直放下或提起，避免碰撞轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)頭本身。
18.使用中性清洗劑，如肥皂水，清洗臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)灰塵及殘余樣品，但有毒及放射性物質(zhì)應(yīng)特殊處理。
19. 緊急開(kāi)蓋：若出現(xiàn)打不開(kāi)蓋的情況，可手動(dòng)開(kāi)蓋
20.轉(zhuǎn)子，吊籃，套管等，使用完畢后，應(yīng)擦干，并分別放。
21.如離心過(guò)程中發(fā)生玻璃管破碎，應(yīng)把離心機(jī)腔體，醫(yī)用血庫(kù)離心機(jī)套管等處碎屑清除干凈，否則會(huì)損傷離心機(jī)?？稍谇惑w上部涂一層凡士林，放轉(zhuǎn)子運(yùn)行數(shù)分鐘，碎屑即很容易與凡士林一起清除。
22. 操作者安全事項(xiàng)：轉(zhuǎn)頭應(yīng)固定在準(zhǔn)確位置，固定螺絲應(yīng)擰緊，轉(zhuǎn)頭等配件是否有裂縫及腐蝕，地線接觸情況。
離心機(jī)是一種在離心力的作用下進(jìn)行固液、液液或固液液相分離的機(jī)械，轉(zhuǎn)子是離心機(jī)的主要部件，多采用用鈦合金或鋁合金制成,其安裝在高速旋轉(zhuǎn)的豎直或水平軸上，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)分離，可用于離心分離、離心過(guò)濾和離心沉降的分離操作。分離因數(shù)是離心機(jī)分離性能的主要指標(biāo)，是物料所受的離心力與重力的比值，等于離心加速度與重力加速度的比值。
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