与离心机相关的知识(很实用)

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1、与离心机相关的知识第一节离心技术及其基本原理离心技术是将含有微小颗粒的悬浮液置于离心转子中，利用转子绕轴旋转产生的离心力将微小颗粒按密度或质量的差异将其分离的方法。一、基本原理1、重力场中的沉降将含有微粒的悬浮液静置一段时间，液体中的微粒受重力作用，使得较重的微粒下沉与液体分开，即为”重力沉降”。微粒在介质中的沉降受到介质的浮力、介质阻力和扩散现象的影响。2、相对离心力离心技术是根据微小颗粒在离心力场中的行为建立并发展起来的。离心机转子能够以稳定的角速度作圆周运动，从而产生一个强大的辐射向外的离心力场，它赋予处于其中的任何物体一个

2、离心加速度。使之受到一个向外的离心力。离心机所产生的离心力场G，可由下公式计算G=ω2rω—转子的角速度r—旋转半径（物质质点所处位置与旋转中心的距离）离心力场常用相对离心力RCF（RelativeCentrifugalForce,RCF）来表示。相对离心力的大小用相当于地心引力（重力加速度，g）的倍数来表示，即：RCF=ω2r/g×g=(2πn)2r/602g×g=1.119×10-5×n2r×gN—转子转速，rpm/ming—重力加速度，980.6cm/s23、沉降速度沉降速度是指在强大的离心力作用下，单位时间内物质颗粒沿半径

3、方向运动的距离。被分离物质颗粒（或大分子）在离心管中与转子一同旋转时承受着沿半径方向的直接离心力Fc作用。Fc=Mω2r，M—被分离物质颗粒的质量。其沉降速度v为；v=6.092×10-4×D2（ρ-ρm）n2r/ηmD—颗粒直径，cm；ρ和ρm分别为颗粒和介质的密度，g/cm3；ηm—介质粘度，单位帕•秒Pa•s1由此看出，颗粒沉降速度与三个方面因素有关：a、颗粒本身性质：沉降速度与颗粒直径和密度成正比。密度相同时大颗粒比小颗粒沉降快；大小相同时，密度大的比密度小的沉降快。b、介质性质：沉降速度与介质粘度、密度成反比，介质粘度、

4、密度大则颗粒沉降慢。c、离心条件；颗粒沉降速度与离心时转速和旋转半径成正比。如其它条件不变，沉降速度随着r的增大而增大，在进行速度区带离心时，r对沉降速度的这种影响不利于达到满意的分离效果，所以需要在沿半径方向上相应的增加介质的密度和粘度以克服r的增加造成的影响。4、沉降系数沉降系数是指在单位离心力场作用下，颗粒沉降的速度以S表示：S=v/ω2r细胞及细胞的各种组成成分的沉降系数有很大的差异，我们可用生物样品的沉降系数的差异采用离心技术将它们彼此分离开来。细胞及细胞内某些沉降系数范围和离心条件名称沉降系数，S相对离心力，g离心转速

5、，r/min细胞>107<200<1500细胞核4×106—107600——8003000线粒体2×104—7×10470007000微粒体102—1.5×1041×10530000DNA1022×10540000RNA4—504×10560000蛋白质2—25>4×105>600002第二节离心机的构造离心机可按额定的最高转速大小分类：低速离心机，<10×103rpm；高速离心机，10×103—25×103rpm；和超速离心机，>30×103rpm。一般常用的台式离心机转速为4000rpm。其主要部件为：电机和转轴。随转速增加会

6、加设冷冻和真空设备。（一）离心室离心室是转子在真空、低温下进行高速运转的场所。由内外两层钢筒构成。内层一般为防腐的不锈钢制作，外层多为10mm的钢板制成。中间设有制冷的蒸发器。筒上装有钢盖，只要离心机处于运转状态就自动锁死。（二）驱动系统主要由电机和转轴组成。老型号多采用变速齿轮箱，利用齿轮轴，同时为防止齿轮摩擦还要配备润滑系统。而新型号则采用变频电机直接驱动转子，结构简单且效率提高。（三）冷冻系统利用冰箱压缩机进行制冷。近年来也较多的采用了半导体制冷方式。（四）真空系统为了减少空气与转子的摩擦和避免旋转涡流的产生，保持转子平稳运

7、转和温度控制而设置了真空系统。主要由机械油泵及扩散泵。（五）操作系统这是全机的中枢控制系统三、离心转子和离心管（杯）离心转子是高速和超速离心机的主要部件。由于高速运转而产生强大的离心力场，因此选用高强度的合金（铝合金、钛合金、超硬铅和锻铝）来制造。制造程序严格，使用前要进行一系列试验（超速试验、满速爆炸试验和寿命试验等），确保使用安全。3（一）角（度）转子各种离心机的基本转子和最高速转子。角转子中离心管中心与旋转轴夹角一般为15——40°，呈圆锥形。常采用铝或钛合金制造。优点：强度高、重心低、运转平稳、离心时间短、寿命长和使用方便

8、等。缺点：具有壁效应（离心管外壁部分形成的强烈的对流和旋涡）影响分离纯度。此转子常用于速度沉淀制备离心和样品浓缩。角转子的规格较多，常用32×15ml；6×50ml。（二）甩平（水平）转子离心管放于装在转轴上的吊篮中。静止时离心管与中心线平行，高速