離心機的相關知識介紹

離心機的相關知識介紹離心技術主要用于各種生物樣品的分離和制備，生物樣品懸浮液在高速旋轉下，由于巨大的離心力作用，使懸浮的微小顆粒（細胞器、生物大分子的沉淀等）以一定的速度沉降，從而與溶液得以分離，而沉降速度取決于顆粒的質量、大小和密度。

●     相對離心力（RCF）

又稱為（g）力是在離心過程中實際施加在樣品上的作用力。

RCF=1.18x離心半徑（mm）x（轉速/1000）2

   在離心過程中能夠直接設定離心力離心，可以使結果更加準確、可靠，更具有科學性。

●     轉速（rpm）

通常以每分鐘多少轉來表示。相對離心力與轉子轉速的平方成正比。因此，轉速是決定離心力的主要因素。

●     離心半徑

指轉子中軸到樣品管中心的距離，離心半徑與離心力成正比。不同的轉子具有不同的離心半徑。不同廠家相同容量的離心機轉子半徑不同，相同的轉速所得到的離心力也不同，

對RCF會產生很大影響。

綜上所述：轉速、離心半徑均對離心力產生較大影響，在實際使用過程中，能夠直接設定離心力，就可以把影響降到zui小。

離心機的相關知識介紹II 離心效果                                                                    

●     離心積分

相對離心力和離心時間是決定離心效果的關鍵因素。但無法僅用這兩個參數來準確衡量離心效果。國際上公認使用離心積分（HRF）來衡量離心效果。

      離心積分是指離心過程中離心力對離心時間的積分。離心積分考慮了離心過程中各種影響因素對離心加速的影響，保證施加于樣品的離心力總量一致，從而保證一致的離心效果。離心積分還表明：短時間的高速離心和長時間的低速離心可以獲得相同的離心效果。

● 差速離心（differential centrifugation ）

      差速離心法是利用樣品中各種組分的沉降系數不同而進行分離的方法，又稱差分離心或差級離心。通常兩個組分的沉降系數差在10倍以上時可以用此法分離。在差速離心中細胞器沉降的順序依次為：核、線粒體、溶酶體與過氧化物酶體、內質網與高基體、zui后為核蛋白體。沉降系數差別在一個或幾個數量級的顆粒，可以用此法分離

   差速離心首先要選擇好顆粒沉降所需的離心力和離心時間，應用方式與學科：

   1：分步改變離心速度，用不同強度的離心力使具有不同密度的物質分批分離的方法。

應用學科：生物化學與分子生物學（一級學科）；方法與技術（二級學科）

2：利用不同物質沉降速率的差異，在不同離心速度下分離和收集不同顆粒的離心技術。常用于分離細胞勻漿中的各種細胞器。

應用學科：細胞生物學（一級學科）；細胞生物學技術（二級學科）

差速離心法的優點是樣品的處理量較大，用于大量樣品的初分離，可使用容量較大的轉子

III  安全離心                                                            

  操作者的安全防護

      樣品與轉子在高速離心狀態下會產生巨大的離心力，因此對使用者的安全保護是離心機設計的首要因素。

●     需用高強度材料

【1】       環氧涂層鋼制材料：抵抗各種溶劑和碎片的侵蝕。

【2】       鋼制結構，不銹鋼腔：高強度，抗腐蝕

【3】       盔甲電鍍：當轉子或吊桶碎裂是，能夠起到保護腔體作用

●     不平衡保護，不平衡時自動停機，自動失衡識別。

●     轉子自動識別【高速離心機】，超速保護。防止使用者誤操作導致危險的發生

●     自動平衡，無需配平

●     保證轉子高速運轉時突然發生軸斷裂時：

【1】       轉子不會飛出

【2】       離心力外表看不成變形

【3】       斷電后能正常開蓋

【4】       內腔體變形不超過：3mm

【5】       離心機在試驗臺上不發生水平位移

●     使用者需與離心機保持至少30cm的安全距離

●     溫度控制，保證生物樣品活性

離心常見的溫度設定為：4℃，20,  37℃ ，其中以4℃（生物零度）zui為重要，這就要求離心機具備預制冷功能、定溫啟動功能，保證樣品一放入就處于安全溫度下離心。

離心機的相關知識介紹目前，實驗室常用的是電動離心機

　　電動離心機轉動速度快，要注意安全，特別要防止在離心機運轉期間，因不平衡或試管墊老化，而使離心機邊工作邊移動，直致從實驗臺上掉下來，或因蓋子未蓋，離心管因振動而破裂后，玻璃碎片旋轉飛出，造成事故。因此使用離心機時，必須注意以下操作：

　　(1)離心機套管底部要墊棉花或試管墊。

　　(2)電動離心機如有噪音或機身振動時，應立即切斷電源，及時排除故障。

　　(3)離心管必須對稱放入套管中，防止機身振動，若只有一支樣品管另外一支要用等質量的水代替。

　　(4)啟動離心機時，應蓋上離心機頂蓋后，方可慢慢啟動。

　　(5)分離結束后，先關閉離心機，在離心機停止轉動后，方可打開離心機蓋，取出樣品，不可用外力強制其停止運動。

　　(6)離心時間一般1～2分鐘，在此期間，實驗者不得離開去做別的事。

摘要：通過對離心機進料管線的改進，采用套管式進料管線，漿料泵直接進料的方式，穩定了離心機的電流，防止PVC樹脂堵塞管線，達到增強離心機脫水能力的目的。
    關鍵詞：離心機；進料管；套管式；改進
    離心機是PVC樹脂漿料離心干燥過程中的重要設備：新疆天業中發化工公司自投產5萬t／aPVC樹脂以來，在使用D5MC臥式螺旋卸料沉降式離心機的過程中出現了一些異常情況，因此對離心機的進料管線進行了改進。
1 離心機工作原理
    在離心機高速旋轉的臥式圓錐形的轉鼓中有與其旋轉方向相同的螺旋輸送器，它依靠齒輪機構旋轉速度低于(或稍高于)轉鼓的轉速，而漿料由旋轉軸內的進料管送至轉鼓內，由于強大的離心作用，密度大的固體物料沉于轉鼓內壁，在螺旋輸送器的推動下，出轉鼓直徑小的一端開口部分卸出，而液體則從另一端可調節的液體堰孑L板中流出、
2 離心機進料管線的改進
2 1 緩沖罐進料方式
    zui初采用的是緩沖罐進料方式(見圖1)j由漿料槽出來的漿料經漿料泵打入勢位較高的緩沖罐中，然后再靠勢位產生的壓差，通過離心機脫水在實際生產中，發現離心機的電流十分穩定，但較小，離心機開不起來。在管線安裝過程中，還要考慮到緩沖罐與離心機要保證足夠大的位差，以便進料。為了將緩沖罐中的液位控制在一定的高度，在緩沖罐前的管線上加了1個調節閥，使得緩沖罐中的
漿料不溢、不空。但是在生產中仍然受到種種限制：

2 2 漿料泵直接進料方式
    通過對PVC樹脂漿料和設備的分析，發現漿料貯槽的位置與離心機處于不同的高度，而且樹脂顆粒的粒度大小均勻，濃度變化也不大，易于采用漿料泵直接進料的方式(見圖2)。
    用漿料泵將漿料直接打人離心機，增大了離心機的電流和進料量，提高了離心機的脫水能力 為了防止漿料在進料管中堵塞，在離心機之前的進料管線中加入高壓沖洗水，對進料管的內壁進行沖洗，這樣仍有不足之處。進料管的外壁上
    (2)從前往后依次斷開振蕩回路中各部分的聯結，同時測量斷開點處的電壓值，發現斷開后部負載以后，高壓板輸出端電壓可以升至4 500～5 000 V。依次進行同樣操作，發現l 000 PF電容后端電壓值有所回落。回路中容量為l 000 PF的電容出現故障，無法正常起作用。
    (3)因沒有合適的配件進行更換，購買了7個板式電容，將它們串聯起來，使其整體容量與原電容器相近，暫時替代該電容，成功地使電容后端高壓輸出為4 500～5 000 V。此時，儀器仍然無法正常點火，但出現了電流振蕩的特殊聲響，于是把1"6】題的焦點集中在大功率管及108主板上
    (4)對儀器啟動過程中電路中的電流強度，曼電壓進行測量，以進一步確定問題所在 zui初在高壓濾波板的電路中串聯了萬用表測電流，并聯萬用表測量電壓。啟動儀器后，兩塊萬用表都沒有顯示，同時計算機屏幕出現亂閃跳動現象，于是緊急斷電。判斷可能是由于萬用表內部線圈或其他元件在高壓環境中產生了很強回路效應，影響了系統整體平衡所致 因此在常壓區進行電流測量，發現啟動過程中電壓及電流都迅速上升，點火瞬間電壓值穩定在漿料槽 漿料泵 離心機
圖2 直接進料方式示意圖常黏有從離心機的布料器中反積過來的PVC樹脂，時間長了結塊，磨損進料管，離心機內也易產生塑化片，聚集在進料管和螺旋輸送器之問，使進料管斷裂。由于物料濃度大，進料不均勻，壓力波動，導致進料管發生振動，直至疲勞折斷 為此，對進料管進行了改進。
2．3 套管式泵直接進料
    在漿料泵直接進料的基礎上，我們又給進料管加了夾套，在套管上打上小孔，將母液槽中的母液水打人夾套，從小孑L中噴出至轉鼓內(見圖31 考慮到離心機進料管在螺旋輸送器內處于懸壁狀態，易產生振動，根據所承受的壓力不同，將進料管套管的厚4 500～5 000 V范圍內、電流值在0．5 A左右，屬于正常值，108主板應該沒有問題。但儀器仍然無法形成正常的等離子體矩焰，振蕩回路仍然有不穩定因素。
    (5)在冷態下，對大功率管進行檢測，正常：但在熱態下測量，發現燈絲與外殼為通路：根據電子管的常識，判定大功率管老化損傷為儀器無法正常點火的主要原因。
    (6)安裝上新的l 000 PF電容后．啟動儀器可以形成穩定的等離子體矩焰
4 應注意的問題
    (1)大功率管確有老化損傷．并非報廢．只是給儀器啟動帶來一定困難，根本的故障是電容 自制的替代電容雖然容量大致與之匹配．但實際功效相差甚遠，要重視大功率管的特殊性
    (2)測量時要注意安全，如果沒有相應的器械，直盡量避免在高壓區操作，同時還要考慮到高壓區的電感現象。