任务8 离心机
任务8 离心机
离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒（或液体与液体）的混合物中各组分的一种分离机械（图1－11）。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同又互不相溶的液体分开，例如从牛奶中分离出奶油；也可用于排除湿固体中的液体；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物。利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。
图1－11 离心机
1．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，还与重力场的强度及液体的黏度有关。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，绝对的。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。沉降与物体质量成正比，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，仅仅靠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的物质分离开。
2．使用与维护
离心机工作时是高速运转，使用时要注意安全，必须做到以下几点。(https://www.daowen.com)
（1）使用时离心机要放置在平稳、坚固的台面上，底座装有橡胶吸脚，借助于大气压力及仪器本身的质量紧贴于台面；大容量低速离心机和高速冷冻离心机要相应安放在坚实的地面上，水平放置。超速离心机重达数百公斤，应放在很坚实的地面上并有防尘、防潮设备，保证离心室达到一定的真空度，正常运行。离心机工作前，应将负荷平衡，质量误差越小越好，否则会引起剧烈震动，损坏离心转头及转轴。
（2）离心器分离支架必须在安置离心管后运转，严禁空架运转。离心机启动时，转速开关或旋钮应放在低挡位，启动后再逐步调节到所需要的数值。一次工作后，须将旋钮调至低挡位再次工作，在高转速挡禁止直接启动。
（3）选择合适的转头，控制转头的转速。在下述情况时要降低转头的最高转速：转头的运转时间和运转次数达到规定的寿命时；当转头受到局部表面损伤或出现管孔内轻微腐蚀时；使用不锈钢离心管、套管、厚壁管或离心瓶时；样品平均密度超过1．2g／cm3时；转头温度很高时。
（4）转头在每次使用前要严格检查孔内是否有异物和污垢，以保持平衡。转头必须保持干燥清洁，切勿碰撞擦伤。如不慎跌落，应对转头进行X射线拍片检查，确认无内部损伤后方可继续使用。转头每次使用后应用温水（50～60℃）及中性洗涤剂浸泡清洗，最后用蒸馏水或去离子水冲洗，软布擦干后用电吹风烘干、上蜡，干燥保存。
（5）各种离心管的拉力强度和伸长度都不同，应按需要选用。离心管可由许多种不同的材料制成，如聚乙烯、纤维素、聚碳酸酯、聚丙烯等。使用时注意保证样品、溶剂及梯度材料不腐蚀离心管及其上盖组件。过期、老化、有裂纹或已受腐蚀的离心管尽量不用或降速使用。控制塑料离心管的使用次数，注意规格配套。离心过程中不得开启离心室盖，不得用手或异物碰撞正在旋转中的转头及离心管。
（6）对于低温离心样品，应先将空的转头以2000r／min预冷一定时间，预冷时控制温度在0℃左右，也可将转头放在冰箱中预冷数小时备用，离心杯可直接存放在冰箱中预冷。
（7）在离心过程中发现异常现象，如不正常噪声及振动，应立即停机检查，未找出原因前不得继续运转。
（8）在日常使用离心机的过程中，每隔三个月应对主机校正一次水平度，每使用5亿转处理真空泵油一次，每工作500h应检查驱动电机炭刷，最好用吸尘器将摩擦产生的炭粉除去，必要时需要更换炭刷或将整流子用细砂纸打光。每使用1500h左右应清洗驱动部位轴承并加上高速润滑油脂，转轴与转头接合部应经常涂脂防锈，长期不用时应涂防锈油加油纸包扎。不用时，应每月低速开机1～2次，每次0．5h，以保证各部位的正常运转。
