離心機(jī)概述
離心機(jī)的工作原理是:在超強(qiáng)的離心力作用下,使旋轉(zhuǎn)中的樣品逐漸偏離旋轉(zhuǎn)中心,從而達(dá)到沉降分離的效果。雖然離心機(jī)的原理很簡單,但是其適用于大量不同的工業(yè)應(yīng)用和研究實驗,離心相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)非常之多。
值得注意的是,離心的分離效率與旋轉(zhuǎn)半徑成正比,而與轉(zhuǎn)速(指每秒或每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度,通常用每分鐘旋轉(zhuǎn)周數(shù)rpm表示)的平方成正比。
因此,在轉(zhuǎn)速固定不變的情況下,半徑為12英寸的離心機(jī)的效率是半徑為6英寸的2倍。而在半徑相同的情況下,轉(zhuǎn)速為1,000rpm時的離心效率是500rpm時 的4倍。
離心機(jī)一般按尺寸、速度和應(yīng)用來分類。相同大小的離心機(jī)還可以進(jìn)一步按轉(zhuǎn)頭容量、離心管尺寸和樣品數(shù)量等細(xì)分。離心速度(或相對離心力)是指施加到樣品上的離心力,其大小選擇與所需分離樣品的性質(zhì)有關(guān)。的超速離心機(jī)可以分離各種分子、細(xì)胞組分,甚至同位素。隨著轉(zhuǎn)速的提高,一些平時難以區(qū)分的樣品也可以得到更精細(xì)的分離。
按轉(zhuǎn)速來給離心機(jī)分類是常見的分類方式,盡管按相對離心力(RCF,單位g)來分類更準(zhǔn)確,但是相對離心力實際上才是更為關(guān)鍵的數(shù)字
一個應(yīng)用所需的轉(zhuǎn)速快慢并不代表其是否“先進(jìn)”??蒲泄ぷ髡咄ǔJ褂孟鄬^低的離心力(約300xg)來分離比較敏感的干細(xì)胞,而同時用高達(dá)1,000,000xg的離心力來分離DNA、RNA、病毒顆粒和蛋白質(zhì)。
市場上有各種各樣的轉(zhuǎn)頭類型可供實驗室選擇,兩種常見的類型是定角轉(zhuǎn)頭和甩平式水平轉(zhuǎn)頭。定角轉(zhuǎn)頭中的樣品管以一定的角度固定在轉(zhuǎn)頭內(nèi),離心過程中樣品會沿著離心管的側(cè)壁逐漸沉淀到底部。
在甩平轉(zhuǎn)頭中,當(dāng)離心達(dá)到一定速度時,樣品管會從一個垂直狀態(tài)擺動到與地面或工作臺水平的位置,沉淀將平整地聚集在離心管的底部。
這兩種類型的離心轉(zhuǎn)頭均可使用多種樣品容器,包括微量管(1-2毫升),錐底管(50-500毫升)等,還包括用于分離血液、血漿等工業(yè)流程的更大型的容器,甚至還包括微孔板。
供應(yīng)商們一直致力于研發(fā)有針對性設(shè)計的離心機(jī)來滿足各種各樣的離心實驗和不同容器的適配需要。因此,各種容量和型號的離心機(jī)層出不窮。
保養(yǎng)與維護(hù)
很多人都聽說過一些重大的離心機(jī)事故,嚴(yán)重的會使離心機(jī)自身和周圍設(shè)備徹底報廢。很不幸這些故事都是真實的,所以新型的離心機(jī)設(shè)計會通過自動轉(zhuǎn)頭識別和動態(tài)慣量檢查來顯著減少這些潛在的安全風(fēng)險。一旦發(fā)現(xiàn)樣品有不平衡現(xiàn)象,離心機(jī)會立即自動停機(jī)。
與這些災(zāi)難性事故相比,更為普遍的是各種離心機(jī)運行錯誤或者故障,這些直接導(dǎo)致了機(jī)器無法使用,或者更糟糕的——樣本損失。
轉(zhuǎn)頭的加速和減速速度需要在更長的樣品平衡時間和更快的運行速度之間進(jìn)行平衡。轉(zhuǎn)頭減速過快可能會擾亂樣品的沉淀,而減速過慢則會明顯延長運行時間。
還有一點值得一提,離心機(jī)應(yīng)當(dāng)在安全性上保護(hù)操作人員免受有害物質(zhì)侵害,這包括有毒化學(xué)物質(zhì)、致病菌和病毒等。
清潔
離心機(jī)一般相對不容易被污染。但是各廠家仍然會建議進(jìn)行定期的常規(guī)清潔,他們一般會推薦自己的清潔劑和專業(yè)清潔產(chǎn)品。
離心機(jī)是利用離心力,根據(jù)混合物中各組分沉降系數(shù)、質(zhì)量、密度等的不同原理,將樣品混合物中的液體與固體顆?;蛞后w與液體分離出來的儀器。
廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域。
離心機(jī)的種類很多,我們習(xí)慣從幾個方面分類:
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)(<10,000rpm>30000 rpm/min)。
2、溫度:按照對溫度的要求可分為:普通離心機(jī)和冷凍離心機(jī);
3、容量:按容量可分為微量離心機(jī)、大容量離心機(jī)、超大容量離心機(jī),每次需要離心多少個樣品管,每個樣品管需要多少容量;
這些因素決定一個離心機(jī)的總?cè)萘?,簡單的來說離心機(jī)的總?cè)萘?每個離心管的容量×離心機(jī)管個數(shù),總?cè)萘亢凸ぷ髁康拇笮∈窍嗥ヅ涞摹?/p>
4、外型:按外型可分為臺式離心機(jī)、落地式離心機(jī)。
離心機(jī)按用途分為工業(yè)用離心機(jī)和實驗用離心機(jī)。后者根據(jù)功能又分為制備性離心機(jī)和分析性離心機(jī)。
制備性離心機(jī)一般用來分離各種生物材料,分離的樣品量比較大,也是大多數(shù)科研實驗室配備的離心機(jī)種類。
分析性離心機(jī)常用來研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì),一般有光學(xué)系統(tǒng),可監(jiān)測粒子在離心場中的行為,能推斷物質(zhì)的純度、形狀和分子量等,且都是超速離心機(jī)。
1、離心機(jī)的使用和保養(yǎng)
(1)離心機(jī)在使用前必須將其放置在平穩(wěn)、堅固的臺面,機(jī)殼要接地線。
(2)使用時負(fù)載必須平衡,放置離心管的時候一定要對稱放置。這樣才能轉(zhuǎn)起來,保證不偏。
(3)開啟離心機(jī)時一定要將離心機(jī)的蓋子蓋好。
(4)開啟和關(guān)閉離心機(jī)時一定是速度緩慢增加或者緩慢減小,不能迅速改變速度。
(5)使用完畢,應(yīng)將調(diào)速旋扭檔逐檔旋回至 “0” ,然后讓其自行停轉(zhuǎn),嚴(yán)禁在未停轉(zhuǎn)的狀態(tài)下和開機(jī)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下打開機(jī)蓋。
(6)使用中如發(fā)現(xiàn)聲音不正常,應(yīng)立即關(guān)機(jī),并進(jìn)行檢查維修。
(7)定期(半年左右)檢查整流子和電刷的磨損情況,有磨損過度的應(yīng)立即更換。
(8)電動機(jī)的軸承應(yīng)定期加注潤滑脂。
2、離心機(jī)故障的維修
(1)震動劇烈、噪音大
檢查是否有不平衡的問題存在、固定機(jī)器的螺帽松動,如有則固緊;檢查軸承是否損壞或彎曲,如有則更換軸承;機(jī)器外罩變形或位置不正確發(fā)生摩擦,如有則對其進(jìn)行調(diào)整。
(2)通電后電機(jī)不轉(zhuǎn)動
首先對電源線、插頭、插座進(jìn)行檢查,如有損壞則應(yīng)更換;如無問題則檢查波段開關(guān)或變阻器是否損壞或連線開脫,如損壞或開脫則更換損壞元件,重新焊接連線;如無問題則檢查電機(jī)線圈是否有斷脫或斷路(內(nèi)部),如是連線圈斷脫可以重焊.如是線圈內(nèi)部斷路則只能重繞線圈。
(3)電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速
首先檢查軸承,如軸承損壞則更換軸承,如軸承內(nèi)部缺油或污物太多則應(yīng)清洗軸承并加注潤滑脂。檢查整流子表面是否有異?;螂娝⑴c整流子轟面的配合是否吻合,如整流子表面有異常,如有一層氧化物則應(yīng)用細(xì)砂紙對其進(jìn)行打磨;如整流子與電刷的配合不吻合則應(yīng)調(diào)整到接觸良好的狀態(tài);如無以上問題則檢查轉(zhuǎn)子線圈中是否有短路的現(xiàn)象,如有則應(yīng)重繞線圈;檢查調(diào)速電阻W 是否可調(diào),若沒有損壞,測量可控硅SCR、SCR2的導(dǎo)通電壓Ug是否屬于正常,若正常測量SCR1、SCR2的導(dǎo)通情況,正常時為正向?qū)?,反向截止,反之,更換可控硅。
(4)整流子與電刷之間火花大
檢查整流子表面是否平整,如表面不平整可以用砂紙打磨,若是電刷與整流子接觸不良,則用細(xì)砂紙將其部位打磨,重新調(diào)整電刷與整流子之間的配合;若是電刷問題,則只能更換電刷;如果以上無問題,則要檢查磁場線圈是否有局部短路或線圈對地,還是轉(zhuǎn)子線圈有局部短路或斷路。磁場線圈和轉(zhuǎn)子線圈無論出現(xiàn)哪一個壞都要重繞磁場線圈或重繞轉(zhuǎn)子線圈。
(5)離心室內(nèi)不降溫
離心機(jī)制冷是采用壓縮式單級蒸發(fā)循環(huán)制冷,制冷過程中必須要有兩個系統(tǒng)組成。其一是控制系統(tǒng),其二是制冷系統(tǒng)??梢?,離心室不降溫(即不制冷)有可能是控制系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障,先檢查確認(rèn)是控制系統(tǒng)還是制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障。如果是制冷壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)而離心室內(nèi)不降溫,可能就是制冷系統(tǒng)漏氟或堵塞,就要對制冷系統(tǒng)查漏重新加氟;如果制冷壓縮機(jī)不運轉(zhuǎn),就是控制系統(tǒng)故障,先查離心室的溫度設(shè)定值、顯示改變是否正常,如果正常,查離心室溫度傳感器及插板各插頭及接線,是否接觸良好,壓縮機(jī)啟動器(PTC)是否損壞,壓縮機(jī)線圈斷線,逐一排查并解決。