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          關(guān)于離心機的事情,你究竟知道多少?

          點擊次數(shù):6827 發(fā)布時間:2022-2-15

           

             1、離心機的簡單介紹

          離心機是一種大多數(shù)研究實驗室**的儀器,是一種利用離心力使需要分離的不同物料得到加速分離的機器,可以因此節(jié)省大部分時間。

          它是一種高速旋轉(zhuǎn)機械,利用不同物質(zhì)在離心場中沉淀速度的差異,分離液體與固體顆?;蛞后w與液體的混合物中各組分的機械。

          在*速度下離心實驗樣品,混合物中的組分會受到離心力的影響,使得較高密度的顆粒離開軸心方向移動,而密度小的顆粒則朝向軸心方向移動。

          這些顆粒會沉積在管底,形成所謂的沉淀物,這樣分離得到的樣品,或被稱為上清的余液,都可用作進一步處理或者分析,充分利用已有資源。

           

          離心機的主要元件是轉(zhuǎn)頭,它是高速離心時轉(zhuǎn)動的部件。

          轉(zhuǎn)頭可以被固定在離心機上,也可以是一個離心機使用多個轉(zhuǎn)頭,將它們裝在稱為主軸的部件上。

          離心機轉(zhuǎn)頭通常還帶有一個蓋子,能緊緊擰上蓋住,防止樣品飛出來。

          許多離心機會有一個制冷單元,它可以保持內(nèi)部溫度在離心時得到控制

          離心機上還有旋鈕或按鈕用以輸入每次離心所需要的參數(shù):

          包括離心時間、溫度、和離心快慢,它可以是以速度或以相對離心力為單位。

          離心速度用RPM來計量,即每分鐘的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。RPM值有時有誤導(dǎo)性,因為造成顆粒從混合物中分離出來的不是離心的速度,而是作用在這些顆粒上的作用力。

          這種作用力與離心機轉(zhuǎn)頭的半徑相關(guān),由于不同的離心機有不同的轉(zhuǎn)頭大小,這樣在同一個RPM速度下,產(chǎn)生的作用力會有不同。

          離心力也可以用RCF相對離心力來定量。RCF通常表現(xiàn)為地球重力加速度的倍數(shù)。RCF的計算公式是轉(zhuǎn)頭半徑乘以角速度平方,然后除以地球的重力加速度。

           

           

           

          2、離心機的應(yīng)用及原理

          離心機不僅是對混合溶液進行快速分離的專門設(shè)備,是一種將裝有樣品溶液的離心管、瓶或袋韻轉(zhuǎn)頭置于離心軸上,利用轉(zhuǎn)頭繞軸高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的強大離心力,使樣品中不同性質(zhì)顆粒相互分離的特殊裝置,可以實現(xiàn)樣品的分析、分離。

          它也可用于排除濕固體中的液體,例如用洗衣機甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機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,有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。

          同時,離心機大量應(yīng)用于選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。

          選擇離心機 須根據(jù)懸浮液(或乳濁液)中 固體顆粒的大小和濃度、固體與液體(或兩種液體)的密度差、液體粘度、濾渣(或沉渣)的特性。

          現(xiàn)代工業(yè)中,離心機已大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門,不再僅限于實驗室。

          舉個簡單例子,離心機從誕生之日起一直在不斷發(fā)展進化,雖然是從實驗室誕生出來的,但早已經(jīng)“青出于藍勝于藍”了!

           

          比如,過濾式離心機的主要原理是通過高速運轉(zhuǎn)的離心轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生的離心力(配合適當?shù)臑V材),將固液混合液中的液相加速甩出轉(zhuǎn)鼓,而將固相留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi),達到分離固體和液體的效果,或者俗稱脫水的效果,是實驗室常用的。

          而沉降式離心機的主要原理是通過轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力,加快混合液中不同比重成分(固相或液相)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。

           

           

           

          3、離心機的分類標準

          l  按照用途分類:可分為分析式離心機和制備式離心機。

          l  按轉(zhuǎn)速可劃分為:

          低速離心機:<10000r/min;

          高速離心機:10000 ~30000r/min;

          超速離心機:30000 ~80000r/min;

          超高速離心機:>80000r/min;

           

          l  按結(jié)構(gòu)分類:

              一般高速和低速離心機根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能進行分類,品種繁多,各廠家命名也無統(tǒng)一標準。

          可分為臺式離心機、多管微量臺式離心機、細胞涂片離心機、臺式血液洗滌離心機、高速冷凍離心機、大容量低速冷凍離心機、低速冷凍離心機、落地式高速冷凍離心機、臺式低速自動平衡離心機等。另外國外還有三聯(lián)式(五聯(lián)式)高速冷凍離心機,專作連續(xù)離心用。

           

          l  按體積一般可分為:落地式離心機(也叫立式離心機),臺式離心機(也叫桌面式離心機)和迷你(掌上)離心機。

           

          l  按容量有分為:大容量離心機、超大容量離心機、小容量離心機、微量離心機。落地式的處理容量大體積大,迷你離心機處理容量小體積小。

          可以根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炐枰?,選擇不同容量、不同轉(zhuǎn)速、不同溫度控制的離心機。

           

           

          4、離心機的幾種轉(zhuǎn)頭(轉(zhuǎn)子)

          轉(zhuǎn)頭(轉(zhuǎn)子)是離心機的主要配件。

          簡單的說,可以將離心機分為主機和可拆卸的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)頭)兩部分,一個多功能主機通??梢耘涠鄠€轉(zhuǎn)子,靠不同型號的轉(zhuǎn)子來滿足不同的需要來實現(xiàn)其“多功能”的,這樣可以有效的降低采購成本。

          ***的轉(zhuǎn)子包括固定角轉(zhuǎn)子和水平轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子選配越齊當然功能越全,所以選擇轉(zhuǎn)子通常根據(jù)常用樣品的容量及離心的條件選擇,通常水平轉(zhuǎn)頭和角轉(zhuǎn)頭各一個,大容量(相對較低速)的轉(zhuǎn)子和小容量高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子各一個,再根據(jù)工作中的不同需要選擇其他轉(zhuǎn)子。

          (1)角式轉(zhuǎn)頭:角式轉(zhuǎn)頭是指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成一定傾角的轉(zhuǎn)頭。

          它是由一塊完整的金屬制成的,其上有4~12個裝離心管用的機制孔穴,即離心管腔,孔穴的中心軸與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度在20~40度之間,角度越大沉降越結(jié)實,分離效果越好。

          這種轉(zhuǎn)頭的優(yōu)點是具有較大的容量,且重心低,運轉(zhuǎn)平衡,壽命較長,顆粒在沉降時先沿離心力方向撞向離心管,然后再沿管壁滑向管底,因此管的一側(cè)就會出現(xiàn)顆粒沉積,此現(xiàn)象稱為“壁效應(yīng)”,壁效應(yīng)容易使沉降顆粒受突然變速所產(chǎn)生的對流擾亂,影響分離效果。

          角轉(zhuǎn)子中的離心管能夠保持固定的角度離心,可以使用較高的轉(zhuǎn)速,離心后沉淀位于管底的斜面。

              角轉(zhuǎn)子配的蓋子有助于減少摩擦、降低噪音和防止意外,使用角轉(zhuǎn)子一定要蓋蓋,如未蓋離心腔內(nèi)會產(chǎn)生很大的渦流阻力和摩擦升溫,這等于給離心機的電機和制冷機增加了額外負擔,影響離心機的使用壽命。另外有一種氣密性轉(zhuǎn)子可以進行氣密性離心,防止意外泄漏,對于改善實驗環(huán)境很重要。

           

           

          ⑵ 水平式轉(zhuǎn)頭:這種轉(zhuǎn)頭是由吊著的4或6個自由活動的吊籃(離心套管)構(gòu)成。

          當轉(zhuǎn)頭靜止時,吊桶垂直懸掛,當轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速達到每分鐘200到800轉(zhuǎn)時,吊桶蕩至水平位置,這種轉(zhuǎn)頭***做密度梯度區(qū)帶離心,其優(yōu)點是梯度物質(zhì)可放在保持垂直的離心管中,離心時被分離的樣品帶垂直于離心管縱軸,而不像角式轉(zhuǎn)頭中樣品沉淀物的界面與離心管成一定角度,因而有利于離心結(jié)束后由管內(nèi)分層取出已分離的各樣品帶。其缺點是顆粒沉降距離長,離心所需時間也長。

              水平轉(zhuǎn)子配有4或6個吊籃,靜止時垂直掛在轉(zhuǎn)子上,吊籃有不同的適配器以滿足不同容量的離心管的需要。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過600rpm后離心管達到水平位置,樣品沉降方向是沿離心管軸向移動,最后沉降在管底,便于收集。

          因為不如固定角轉(zhuǎn)子穩(wěn)固,水平吊籃最高轉(zhuǎn)速相比固定角轉(zhuǎn)子要低很多,限于低速離心的范圍。吊籃有不同的適配器,可以放置各種類型的離心管,甚至滿足平板離心的需要——例如一些品牌的大容量離心機可配多用途適配器,使得多個微孔板或者培養(yǎng)板、深孔板、PCR板、玻片盒、大規(guī)模核酸純化試劑盒的純化板、甚至細胞培養(yǎng)瓶的離心可以和大容量的離心瓶公用同一個水平轉(zhuǎn)子,有助于節(jié)約經(jīng)費同時滿足多樣化的需求。所以說選擇適配范圍越寬的轉(zhuǎn)子越好。

              水平轉(zhuǎn)子可以使離心沉淀在管底而非管壁的斜面上,但是水平轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速往往較同型號的固定轉(zhuǎn)子慢很多.

           

           

          ⑶ 區(qū)帶轉(zhuǎn)頭:區(qū)帶轉(zhuǎn)頭無離心管,主要由一個轉(zhuǎn)子桶和可旋開的頂蓋組成。

          轉(zhuǎn)子桶中裝有十字型隔板裝置,把桶內(nèi)分隔成四個或多個扇形小室,隔板內(nèi)有導(dǎo)管,梯度液或樣品液從轉(zhuǎn)頭中央的進液管泵入,通過這些導(dǎo)管分布到轉(zhuǎn)子四周,轉(zhuǎn)頭內(nèi)的隔板可保持樣品帶和梯度介質(zhì)的穩(wěn)定。

          沉降的樣品顆粒在區(qū)帶轉(zhuǎn)頭中的沉降情況不同于角式和外擺式轉(zhuǎn)頭,在徑向的散射離心力作用下,顆粒的沉降距離不變,因此區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的“壁效應(yīng)”極小,可以避免區(qū)帶和沉降顆粒的紊亂,分離效果好,而且還有轉(zhuǎn)速高,容量大,回收梯度容易和不影響分辨率的優(yōu)點,使超離心用于制備和工業(yè)生產(chǎn)成為可能。

          區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的缺點是樣品和介質(zhì)直接接觸轉(zhuǎn)頭,耐腐蝕要求高,操作復(fù)雜。

           

          ⑷ 垂直轉(zhuǎn)頭:其離心管是垂直放置,樣品顆粒的沉降距離最短,離心所需時間也短,適合用于密度梯度區(qū)帶離心,離心結(jié)束后液面和樣品區(qū)帶要作九十度轉(zhuǎn)向,因而降速要慢。

           

          ⑸ 連續(xù)流動轉(zhuǎn)頭:可用于大量培養(yǎng)液或提取液的濃縮與分離,轉(zhuǎn)頭與區(qū)帶轉(zhuǎn)頭類似,由轉(zhuǎn)子桶和有入口和出口的轉(zhuǎn)頭蓋及附屬裝置組成,離心時樣品液由入口連續(xù)流入轉(zhuǎn)頭,在離心力作用下,懸浮顆粒沉降于轉(zhuǎn)子桶壁,上清液由出口流出。

          轉(zhuǎn)子的材質(zhì)也從重量輕、強度高、造價低的鋁合金不斷創(chuàng)新,出現(xiàn)了碳纖維轉(zhuǎn)子、塑料轉(zhuǎn)子等等超輕轉(zhuǎn)子,還有采用鋁合金模具壓成空心角轉(zhuǎn)從而有效減輕重量,從而減輕電機的負荷及增加樣品的容量。

          現(xiàn)在的轉(zhuǎn)子和適配器、蓋子多數(shù)都可以直接高溫消毒,抗腐耐溫性也大大提高,可以滿足特殊的需要。不過轉(zhuǎn)子在高速運轉(zhuǎn)時,內(nèi)部會產(chǎn)生離心應(yīng)力,因而都有一定的使用極限,需要參照說明書正確保管和使用。當離心應(yīng)力超過一定的限度后,將引起轉(zhuǎn)頭過早損壞,甚至發(fā)生意外,所以我們要嚴格遵循廠家的說明。

           

           

           

          5、**公司代理****

          本公司代理的離心機,由貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)開發(fā),制造和銷售更易于使用的自動化和創(chuàng)新的復(fù)雜生物醫(yī)學(xué)測試產(chǎn)品。

          自 1947 年以來,貝克曼庫爾特一直為世界各地的實驗室,醫(yī)院和大學(xué)提供離心解決方案。創(chuàng)新的離心技術(shù)幫助我們?yōu)樯茖W(xué),生物技術(shù),制藥,臨床診斷,學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域的客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。在世界各地的實驗室中有幾十萬臺貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)的儀器在運行使用,致力于為改善患者的健康狀況和降低護理成本。

          我們銷售的離心機產(chǎn)品系列包括 Microfuge 系列和更大的高性能臺式模型,落地式超速離心機以及分析型超速離心(AUC)儀器,廣泛的離心機轉(zhuǎn)頭系列也可用于您的特定應(yīng)用領(lǐng)域,旨在適應(yīng)各種樣品體積,相對離心力和轉(zhuǎn)速(RPM)。

          貝克曼庫爾特Optima系列超速離心機最高轉(zhuǎn)速可達150,000rpm,使用真空密封驅(qū)動系統(tǒng),大大減低軸的磨損,延長使用壽命。可完成各種核酸、蛋白、細胞的分離工作;配合轉(zhuǎn)頭幫助進行蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)和細胞組學(xué)的研究。

          貝克曼庫爾特Avanti-J系列高效離心機有近達30個轉(zhuǎn)頭可供選擇,可以分離高達9升的容量,超過100,000xg離心力,可以完成部分超離工作。

          Microfuge Allegra系列臺式離心機有20種轉(zhuǎn)頭,**的密封水平轉(zhuǎn)頭,防止工作人員受樣品污染。10種加速/減速速度率設(shè)定使離心機高效運行,大大節(jié)省了時間,并可設(shè)定9小時59分鐘連續(xù)離心或短暫離心。

           

          超速離心機系列

          • Optima MAX-XP臺式超速離心機

          • Optima XPN系列智能型超速離心機

           

          高效離心機系列

          • Avanti JXN 30/26智能型高效離心機

          • Avanti J-E多用途高效離心機

           

          臺式高速離心機系列

          • Microfuge 系列臺式微量離心機

          • Allegra 系列高速臺式離心機

           

           

           

           

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