技術(shù)文章
簡述離心機的相關(guān)知識
閱讀:2651 發(fā)布時間:2013-11-13一、離心機的概念
離心機就是一個產(chǎn)生離心力的機器,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zui重要的參數(shù)之一,也是離心機檔次的區(qū)別標準之一, 離心機在出廠的時候都會給出該離心機的zui大離心力。離心機在高速旋轉(zhuǎn)的過程中,由離心力所導(dǎo)致的運動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zui大的方向移動,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。
我們都知道,轉(zhuǎn)子的半徑和樣品質(zhì)量在運轉(zhuǎn)的時候是不變的,只有轉(zhuǎn)速可以通過控制發(fā)生變化,因此我們往往習(xí)慣用轉(zhuǎn)速來描述一個離心機。如:高速離心機,超高速離心機。
二、離心機的分類
離心機的種類很多,我們習(xí)慣從以下幾個方面來分類:
按照轉(zhuǎn)速的大小可分為:低速離心機,高速離心機和超高速離心機:按照對溫度的要求可分為:普通離心機和冷凍離心機。
按照轉(zhuǎn)子的不同分為:水平轉(zhuǎn)子離心機和角轉(zhuǎn)子離心機按照離心機體積的大小還可以分為:落地式離心機、臺式離心機、掌上離心機等。
按照離心機的檔次還可以分為普通離心機和精密離心機。
普通離心機功能不多,在轉(zhuǎn)速和容量方面也不,如:一個普通離心機的zui大轉(zhuǎn)速是5000轉(zhuǎn)/分,但是實際轉(zhuǎn)速卻不能達到5000轉(zhuǎn)/分。這樣的離心機只適合普通的離心工作,如:分離血清、濃縮尿液等。
精密離心機功能多,轉(zhuǎn)速和容量,適合一些對離心機要求較高的實驗,如:PCR實驗、血液成分分離(多用于血站)等。
三、如何選購離心機
選購普通離心機,根據(jù)工作量的大小,主要從轉(zhuǎn)速和容量兩個方面選擇。下面詳細介紹選購精密離心機應(yīng)該注意的問題:
(1)轉(zhuǎn)速:離心機根據(jù)zui大轉(zhuǎn)速的不同分為低速離心機(<1 0000 rpm/min),高速離心機(1 0000 rpm/min一30000 rpm/min),超高速離心機(>30000 rpm/min),每個離心機都有額定的zui大轉(zhuǎn)速,zui大轉(zhuǎn)速指的是在空載情況下的轉(zhuǎn)速,但zui大轉(zhuǎn)速根據(jù)轉(zhuǎn)子種類的不同、樣品質(zhì)量的大小而有差別。例如:一個離心機的額定轉(zhuǎn)速是16000 rpm/min,說明在空載的時候轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)16000次,加上樣品以后,轉(zhuǎn)速肯定會小于16000 rpm/min。轉(zhuǎn)子的不同,zui大轉(zhuǎn)速也不同(一臺進口離心機可選配多個轉(zhuǎn)子),水平轉(zhuǎn)子可達到1 5000 rpm/min,但角轉(zhuǎn)子大約能達到14000 rpm/min,具體的差別要詳細咨詢產(chǎn)品銷售人員和生產(chǎn)廠的有關(guān)技術(shù)人員,所以在轉(zhuǎn)速的選擇上要慎重,所選擇離心機的zui大轉(zhuǎn)速要高于目標轉(zhuǎn)速。如:目標轉(zhuǎn)速是16000 rpm/mIn,所選擇離心機的zui大轉(zhuǎn)速必須高于16000 rpm/min。
(2)溫度:有些樣品(如蛋白質(zhì),細胞等)在高溫環(huán)境下會破壞,這就要選擇冷凍離心機,冷凍離心機都有額定的溫度范圍。離心機在高速運轉(zhuǎn)的時候所產(chǎn)生熱量和離心機的制冷系統(tǒng)平衡在一定溫度(一般冷凍離心的樣品需要保持在3℃~8℃),具體能達到多少也和轉(zhuǎn)子有關(guān),如一個離心機的額定溫度范圍為-10℃~60℃,裝上水平轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的時候可以達到3℃左右,如果是角轉(zhuǎn)子可能只到7℃左右.這一點也要詳細咨詢產(chǎn)品銷售人員和生產(chǎn)廠的有關(guān)技術(shù)人員。
(3)容量:每次需要離心多少個樣品管7每個樣品管需要多少容量7這些因素決定一個離心機的總?cè)萘浚唵蔚膩碚f離心機的總?cè)萘?每個離心管的容量×離心管個數(shù),總?cè)萘亢凸ぷ髁康拇笮∈窍嗥ヅ涞摹?/span>
(4)轉(zhuǎn)子:離心機的轉(zhuǎn)子主要分為兩種,水平轉(zhuǎn)子:運轉(zhuǎn)時吊藍處于水平狀態(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)、酶標板轉(zhuǎn)子、載玻片轉(zhuǎn)子、PCR轉(zhuǎn)子、試管架轉(zhuǎn)子和毛細管轉(zhuǎn)子等。轉(zhuǎn)子都有固定的規(guī)格,它是和離心機的容量結(jié)合起來的,如36×5 ml的角轉(zhuǎn)子,既決定了轉(zhuǎn)子的類型也決定了離心機的容量,所以轉(zhuǎn)子的選擇非常重要。
(5)控制系統(tǒng):的離心機都采用了微電腦控制系統(tǒng),這些控制系統(tǒng)不但能確保離心機安全的運行還能自動完成工作任務(wù)?,F(xiàn)在很多離心機都有較好的人性化的控制系統(tǒng).比如:轉(zhuǎn)子識別功能,安全鎖功能,故障提示功能,加速和減速曲線等等。
(6)除以上幾點之外還要注意一些細節(jié)和必要的配件。離心機的主要部件是電機,電機分為帶碳刷電機和無碳刷電機,前者已經(jīng)淘汰,現(xiàn)在的離心機大多都是無碳刷電機,有的電機還帶有剎車功能。冷凍離心機在制冷方面也有區(qū)別,現(xiàn)在環(huán)保的技術(shù)當(dāng)然是無氟制冷。
(7)除此之外還要考慮噪音問題,盡量選擇噪音較小的離心機,這樣能保持舒適的實驗環(huán)境。在配件方面也要謹慎,有些實驗要用特殊的離心管(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),這些細節(jié)和配件都要在選擇離心機的時候考慮周詳,否則就不能進行正常的工作。