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离心机工作原理

离心机工作原理

当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。

此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。转子的半径和样品质量在运转的时候是不变的,只有转速可以通过控制发生变化,因此我们往往习惯用转速来描述一个离心机。如:高速离心机,超高速离心机。

离心机主要由机体部分、转动部分、减震系统、控制系统等组成,其结构示意图如下所示:

 

实验室离心机结构

 

离心分离的分类:

固一固分离  使固体之间相互分离的离心分离法称离心分级,设备为离心分离机。用控制离心时间的办法,使得溶液中只沉淀大颗粒,而不是所有颗粒,这样就可逐次将颗粒按大小分开。

液一液分离  不互溶的液体在离心机中因密度不同而很快分离。这种方法比重力分离时间要短得多。常用一种称为离心萃取机的装置来分离液体溶液组分。该装置由放置在圆筒转鼓中的一系列多孔同心环组成,转鼓环绕着一个筒形轴以每分钟2000-5 000转的速度旋转,液体通过筒形轴进出,以径向顺流方式在转筒中流动而达到液体溶液组分的分离。

气一气分离  同位素研究中常用的手段。在高速旋转下,气体状态的同位素混合物得以相互

分离。用离心分离浓缩235U是有前景的方法之一。

固一液分离  常量分析中常用过滤法,半微量分析中则用离心分离法。常用的旋转装置有手摇离心机和电动离心机,分离速度远比过滤为快。

离心机的分类

离心机的种类很多,习惯从以下几个方面来分类:按照转速的大小可分为:低速离心机,高速离心机和超高速离心机:按照对温度的要求可分为:普通离心机和冷冻离心机:按照转子的不同分为:水平转子离心机和角转子离心机按照离心机体积的大小还可以分为:落地式离心机、台式离心机、掌上离心机等:按照离心机的档次还可以分为普通离心机和精密离心机。


2017-02-14  浏览次数:1702
本文来源:https://www.yiqi.com/citiao/detail_358.html
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