高速離心機(jī)的工作原理及分類

高速離心機(jī)屬常規(guī)實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)，廣泛應(yīng)用于生物，化學(xué)，醫(yī)藥等科研教育和生產(chǎn)部門 ，它利用轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力，分離液體與固體顆粒或液體混合物中各組分，適用于微量樣品快速分離合成。

高速離心機(jī)速度的劃分線:為10000～30000r/min，離心機(jī)轉(zhuǎn)速≥10000r/min的稱為高速離心機(jī)；轉(zhuǎn)速<10000r/min的稱為低速離心機(jī)。所以高速離心機(jī)的轉(zhuǎn)速都是在10000r/min以上。

高速離心機(jī)基本原理：

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)，并且又與重力場的強(qiáng)度及液體的黏度有關(guān)。像紅細(xì)胞大小的顆粒，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)散是無條件的。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。

高速離心機(jī)和低速離心機(jī)的主要區(qū)別

離心機(jī)，根據(jù)工作量的大小，主要從轉(zhuǎn)速和容量兩個(gè)方面選擇。下面詳細(xì)介紹離心機(jī)的幾個(gè)常識(shí)：

(1)轉(zhuǎn)速：離心機(jī)根據(jù)最大轉(zhuǎn)速的不同分為低速離心機(jī)(<1 0000 rpm／min)，高速離心機(jī)(1 0000 rpm／min一30000 rpm／min)，超高速離心機(jī)(>30000 rpm／min)，每個(gè)離心機(jī)都有額定的最大轉(zhuǎn)速，最大轉(zhuǎn)速指的是在空載情況下的轉(zhuǎn)速，但最大轉(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(gè)離心機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是16000 rpm／min，說明在空載的時(shí)候轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)16000次，加上樣品以后，轉(zhuǎn)速肯定會(huì)小于16000 rpm／min。轉(zhuǎn)子的不同，最大轉(zhuǎn)速也不同(一臺(tái)進(jìn)口離心機(jī)可選配多個(gè)轉(zhuǎn)子)，水平轉(zhuǎn)子可達(dá)到1 5000 rpm／min，但角轉(zhuǎn)子大約能達(dá)到14000 rpm／min，具體的差別要詳細(xì)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(jī)的最大轉(zhuǎn)速要高于目標(biāo)轉(zhuǎn)速。如：目標(biāo)轉(zhuǎn)速是16000 rpm/mIn，所選擇離心機(jī)的最大轉(zhuǎn)速必須高于16000 rpm／min。

(2)溫度：有些樣品(如蛋白質(zhì)，細(xì)胞等)在高溫環(huán)境下會(huì)破壞，這就要選擇冷凍離心機(jī)，冷凍離心機(jī)都有額定的溫度范圍。離心機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候所產(chǎn)生熱量和離心機(jī)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(dá)到多少也和轉(zhuǎn)子有關(guān)，如一個(gè)離心機(jī)的額定溫度范圍為-10℃～60℃，裝上水平轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候可以達(dá)到3℃左右，如果是角轉(zhuǎn)子可能只到7℃左右．這一點(diǎn)也要詳細(xì)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(gè)樣品管7每個(gè)樣品管需要多少容量7這些因素決定一個(gè)離心機(jī)的總?cè)萘?，簡單的來說離心機(jī)的總?cè)萘?每個(gè)離心管的容量×離心管個(gè)數(shù)，總?cè)萘亢凸ぷ髁康拇笮∈窍嗥ヅ涞摹?/p>

(4)轉(zhuǎn)子：離心機(jī)的轉(zhuǎn)子主要分為兩種，水平轉(zhuǎn)子：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吊藍(lán)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(yàn)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(biāo)板轉(zhuǎn)子、載玻片轉(zhuǎn)子、PCR轉(zhuǎn)子、試管架轉(zhuǎn)子和毛細(xì)管轉(zhuǎn)子等。轉(zhuǎn)子都有固定的規(guī)格，它是和離心機(jī)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(jī)的容量，所以轉(zhuǎn)子的選擇非常重要。