离心机的原理、操作及维护

　　离心机自从1926年问世以来，被广泛用于工业、农业、国防、生物医学工程、动植物研究及医疗卫生等各个领域.离心机能有效地分离、纯化所需样品，而深受人们的重视.本文主要论述离心机的原理、操作、操作注意事项和维护.

　　1离心机的原理[l]

　　离心机是一种将装有样品溶液的离心管、瓶或袋的转头置于离心轴上，利用转头绕轴高速旋转所产生的强大离心力，使样品中不同性质颗粒相互分离的特殊装置.

　　1.1物质沉降原理

　　如图1，将一个密度为p，体积为v的物质颗粒放在密度为内的液体中，根据物理学阿基米德定律，可得出物质颗粒所受的合力是

　　当ρ-ρ₀>0时,F>0,物质颗粒下沉.当ρ-ρ₀<0时,F<0,物质颗粒上浮.当ρ-ρ₀=0时;F=0,物质颗粒悬浮在等密度区.

　　离心机就是利用上述沉浮条件，使得样品溶液中的微粒按其密度或形状大小来分离.

　　1.2离心机原理

　　根据物理学匀速圆周运动规律，置于转头中离心管里的物质颗粒受到的离心力是

　　物质颗粒除受离心力作用外，还受到重力P的影响，因此，采用相对离心力

　　相对离心力

　　上式就是离心力的大小与运转速度、离心半径之间的关系.

　　孔:相对离心力，它是指离心机所产生的离心加速度和地球重力加速度的倍数值.

　　r:离心管或瓶里某一部位到转轴的距离，单位“~”.n:转头每分钟旋转的转速.

　　任何一个离心转头，都可通过公式(3)计算出它的最大、最小或任意一位置的相对离心力的大小.

　　例如:氏ekn坦n公司生产的超速离心机转头g万40工，所允许的最高转速n二400(X)r/而n，根据上式可计算出它的最大、平均、最小相对离心力的大小.

　　另外，样品中的物质颗粒，在重力场或离心力场中沉降或上浮，同时受到介质浮力及摩擦所产生的阻力影响，沉降速度发生变化，从而引人“沉降系数”概念;沉降系数用“S”表示，S表示单位离心加速度的沉降速度。

　　其中d:表示物质颗粒的直径;，n溶剂的粘性系数.

　　不同的物质颗粒，它的沉降系数各不相同，可通过公式(4)计算S值，也可查有关文献得到所需物质的S值.

　　常见离心技术参数是:离心速度。、相对离心力Fr、离心时间:、离心温度T、沉降系数S等.操作离心机时，最主要的是选择待分离的样品所需的离心速度、离心力和离心时间.转速或离心力的大小，可通过公式(3)计算得到，而所需的离心时间，由下式计算