Odstredivka je široko používaná v chemickom, ropnom, potravinárskom, farmaceutickom, minerálnom, uhoľnom, vodárenskom a lodiarskom sektore. 1. Klasifikácia centrifúg
Centrifúgy sa delia hlavne na filtračné odstredivky a sedimentačné odstredivky.
Hlavným princípom filtračnej odstredivky je urýchlenie kvapalnej fázy v zmesi tuhá látka-kvapalina von z bubna odstredivou silou generovanou vysokorýchlostným rotujúcim odstredivým bubnom (s vhodným filtračným materiálom), pričom tuhá fáza zostáva v bubne. bubon. , Na dosiahnutie efektu oddeľovania pevných látok a kvapalín, alebo bežne známeho ako dehydratácia.
Hlavným princípom dekantačnej odstredivky je zrýchlenie sedimentačnej rýchlosti rôznych zložiek špecifickej hmotnosti (tuhá fáza alebo kvapalná fáza) v zmiešanej kvapaline prostredníctvom silnej odstredivej sily generovanej vysokorýchlostnou rotáciou rotora a oddelenie látky s rôznymi sedimentačnými koeficientmi a hustotou vztlaku vo vzorke. 2. Laboratórna odstredivka
Experimentálna centrifúga je prístroj, ktorý využíva odstredivú silu generovanú rotujúcim rotorom na separáciu látok s rôznou hustotou a rôznou veľkosťou častíc v suspenzii alebo emulzii alebo analýzy súčasne so separáciou.
Klasifikácia: Bežne používané elektrické odstredivky v laboratóriách zahŕňajú nízkorýchlostné, vysokorýchlostné odstredivky, nízkorýchlostné, vysokorýchlostné chladené odstredivky a ultrarýchlostné analytické a prípravné chladiace odstredivky s dvojitým použitím. Spomedzi nich sú najpoužívanejšie nízkorýchlostné (vrátane veľkokapacitných) odstredivky a vysokorýchlostné chladené odstredivky. 2.1 Nízkorýchlostná odstredivka
Nízkorýchlostná odstredivka je konvenčný prístroj používaný na odstredivé zrážanie v laboratóriu. Má výhody stabilného výkonu, flexibilného použitia, vysokej spoľahlivosti a ľahkej údržby. Je široko používaný v klinickej medicíne, biochémii, imunológii, krvných staniciach a ďalších oblastiach. Nízkorýchlostná odstredivka má jednoduchú konštrukciu a možno ju rozdeliť do dvoch typov: malá stolová a podlahová. Je vybavený hnacím motorom, regulátorom otáčok, časovačom a ďalšími zariadeniami, ktoré sa jednoducho ovládajú.
Rýchlosť nízkorýchlostnej odstredivky vo všeobecnosti nepresahuje 4000 ot./min., rýchlosť spravidla nepresahuje 4000 ot./min. a maximálna kapacita je 2-4 l. Laboratórium sa najčastejšie používa na primárnu separáciu a extrakciu veľkého množstva biologických makromolekúl a sedimentov.
Princíp činnosti laboratórnej centrifúgy
Počas odstredivej operácie je nádoba odstredivky obsahujúca rovnaké množstvo testovaného vína umiestnená symetricky do závesného pohára okolo rotora a testované víno je oddelené odstredivou silou generovanou vysokou rýchlosťou otáčania motora a rotora. Relatívna odstredivá sila (RCF) závisí od polomeru otáčania vzorky pri odstreďovaní a rýchlosti n. Jeho vzorec na výpočet je nasledujúci:
RCF=l.U8X10-5Xn2Xr (Xg) (1)
vzorec:
n znamená rýchlosť (ot./min)
r Polomer otáčania (cm)
ga jednotka gravitačného zrýchlenia (9,8 Newton/kg)
Čas T potrebný na oddelenie a vyzrážanie častíc v zmiešanom víne sa vypočíta podľa tohto vzorca:
T=21. 4X (lnRmax-lnRmin)|^ (min) (2)
n2 r 2(0-P)
vzorec:
P zmiešaná hustota takmer tekutá (g/cm3)
Viskozita K zmiešaného vína (P)
n Rýchlosť (ot./min)
r Polomer rotora (cm)
. Hustota častíc (g/cm3)
Rmax Horizontálna vzdialenosť od spodnej časti odstredivého testovacieho roztoku k osi (cm)
Prevádzka a proces používania laboratórnej centrifúgy
Pracovný stôl stolovej vysokorýchlostnej odstredivky L by mal byť plochý a pevný a pracovná miestnosť by mala byť uprataná a čistá, suchá a dobre vetraná.
Skontrolujte, či je ovládač rýchlosti nízkorýchlostnej odstredivky v nulovej polohe, či je vonkajšia trubica neporušená a či má gumenú podložku.
Otvorte kryt odstredivky a vyčistite vnútornú dutinu a rotor.
Preneste odstredený materiál do vhodnej odstredivkovej skúmavky, množstvo by malo byť 1 ~ 2 cm od otvoru srdcovej skúmavky, aby sa počas odstreďovania nevyhodilo.
Skúmavku odstredivky, ktorá sa má odstreďovať, položte na váhu plošiny, aby ste ju vyvážili, a umiestnite vyváženú skúmavku na symetrickú polohu krížového rotora odstredivky.
Zatvorte kryt a zapnite napájanie.
Nastavte načasovanie.
Zvoľte rýchlosť odstredenia, keď sa odstredivka sama prestane otáčať, otvorte kryt, aby ste vypustili odstredenú vzorku.
Bezpečnostné opatrenia pre laboratórne centrifúgy
V súčasnosti sa v laboratóriách bežne používajú elektrické odstredivky. Rýchlosť otáčania elektrických odstrediviek je vysoká. Dbajte na bezpečnosť. Predovšetkým zabráňte pohybu odstredivky pri práci v dôsledku nerovnováhy alebo starnutia podložky skúmavky počas prevádzky odstredivky. Keď sa odstredivková skúmavka zlomila v dôsledku vibrácií, keď odstredivková skúmavka spadla z testovacej stolice alebo nebolo zakryté veko, úlomky skla sa vytočili a spôsobili nehodu. Preto pri používaní odstredivky musíte venovať pozornosť nasledujúcim operáciám:
(1) V spodnej časti krytu stroja Gaoxin je bavlnená alebo skúmavka; vždy skontrolujte rotor a odstredivkovú skúmavku použitú v experimente, či nie sú prasknuté, zostarnuté atď., ak existuje nejaké spojenie, treba ho včas vymeniť.
(2) Ak je elektrická odstredivka hlučná alebo telo vibruje, okamžite by sa malo prerušiť napájanie a porucha by sa mala včas odstrániť.
Údržba laboratórnej centrifúgy
Na kryt odstredivky neklaďte žiadny materiál. Po každom použití nezabudnite vyčistiť vnútornú dutinu a rotor.
Ak sa stolová vysokorýchlostná odstredivka dlhší čas nepoužívala, kryt odstredivky by mal byť pred použitím na určitý čas otvorený a vnútorná dutina by mala byť vysušená.
Je normálne, že sa odstredivka po dlhodobom používaní opotrebuje.
Odstredivkovú skúmavku ihneď po použití nechajte.
Základné znalosti o centrifúge
Centrifúga sa podľa veľkosti pracovného zaťaženia vyberá hlavne z dvoch hľadísk: rýchlosť a kapacita. Nasleduje podrobný úvod k niekoľkým bežným zmyslom centrifúg:
⑴ Rýchlosť rotácie: Centrifúga je rozdelená na nízkorýchlostnú odstredivku (0,0000 ot./min.), vysokorýchlostnú odstredivku (1 0000 ot./min.-30 000 ot./min.) a ultravysokorýchlostnú odstredivku (& gt ;30000 ot./min.) podľa maximálnej rýchlosti. , Každá odstredivka má menovité maximálne otáčky. Maximálna rýchlosť sa vzťahuje na rýchlosť pri stave bez zaťaženia, ale maximálna rýchlosť sa mení podľa typu rotora a veľkosti vzorky. Napríklad: menovitá rýchlosť odstredivky je 16 000 ot./min., čo znamená, že rotor sa otáča 16 000-krát za minútu, keď nie je zaťažený. Po pridaní vzorky budú otáčky určite nižšie ako 16000 ot./min. Odlišná je aj maximálna rýchlosť (1) Jedna importovaná odstredivka môže byť vybavená viacerými rotormi), maximálna rýchlosť zvolenej odstredivky je vyššia ako cieľová rýchlosť. Napríklad: cieľová rýchlosť je 16000 ot./min., maximálna rýchlosť zvolenej odstredivky musí byť vyššia ako 16000 ot./min.
(2) Teplota: Niektoré vzorky (ako sú proteíny, bunky atď.) sa v prostredí s vysokou teplotou zničia, takže musíte zvoliť chladenú odstredivku. Chladená odstredivka má menovitý teplotný rozsah. Keď odstredivka beží pri vysokej rýchlosti, teplo generované odstredivkou sa vyrovnáva s chladiacim systémom odstredivky pri určitej teplote (vo všeobecnosti je potrebné vzorky na odstreďovanie v chladničke udržiavať pri 3P~8°C). Konkrétne množstvo súvisí aj s rotorom, akým je napríklad odstredivka. Menovitý teplotný rozsah je -10P~60°C. Keď je nainštalovaný horizontálny rotor, môže dosiahnuť približne 37 %, keď sa otáča. Ak ide o uhlový rotor, môže dosahovať len asi 7P.
(3) Kapacita: Koľko skúmaviek je potrebné zakaždým odstrediť? Akú kapacitu potrebuje každá skúmavka? Tieto faktory určujú celkovú kapacitu odstredivky. Zjednodušene povedané, celková kapacita centrifúgy=kapacita každej centrifugačnej skúmavky X počet centrifugačných skúmaviek. Celková kapacita zodpovedá veľkosti pracovného zaťaženia.
14) Rotor: Existujú dva hlavné typy rotorov odstredivky. Horizontálny rotor: Závesný kôš je počas prevádzky v horizontálnom stave a je v pravom uhle k hriadeľu. Vzorka koncentruje sediment na dne centrifugačnej skúmavky: Uhlový rotor: Nádoba centrifúgy a hriadeľ sú v pevnom uhle , Vzorka koncentruje sediment na dne centrifugačnej skúmavky a na bočnej stene blízko dna. Ak chcete, aby sa oddelené vzorky sústredili na dne centrifugačnej skúmavky, vyberte horizontálny rotor. Ak chcete, aby sa vzorka sústredila na spodok centrifugačnej skúmavky a bočnú stenu v blízkosti dna, vyberte uhlový rotor.
Existujú aj niektoré špeciálne testy alebo špeciálne vzorky, ktoré vyžadujú špeciálne rotory, ako napríklad: veľkokapacitné závesné koše (väčšinou používané v krvných staniciach), rotory enzýmových platní, rotory so sklenenými sklíčkami, rotory PCR, rotory stojanov na skúmavky, kapilárne rotory atď. Rotor má pevnú špecifikáciu, ktorá je kombinovaná s kapacitou odstredivky, ako napríklad uhlový rotor 36X5 ml, ktorý určuje typ rotora a kapacitu odstredivky, takže výber rotora je veľmi dôležitý.
⑸ Riadiaci systém: Všetky špičkové odstredivky využívajú mikropočítačové riadiace systémy. Tieto riadiace systémy dokážu nielen zabezpečiť bezpečnú prevádzku odstredivky, ale aj vykonávať úlohy automaticky. Mnohé centrifúgy majú teraz lepšie humanizované riadiace systémy. Napríklad: funkcia identifikácie rotora, funkcia bezpečnostného zámku, funkcia upozornenia na poruchu, krivka zrýchlenia a spomalenia atď.
Okrem vyššie uvedených bodov si musíme dať pozor na niektoré detaily a potrebné doplnky. Hlavnou súčasťou odstredivky je motor. Motor je rozdelený na motor s uhlíkovou kefou a bezkomutátorový motor. Prvý bol odstránený. Väčšina centrifúg sú teraz bezkomutátorové motory a niektoré motory majú aj funkciu brzdenia.
Chladiace odstredivky sa líšia aj z hľadiska chladenia. Súčasnou technológiou šetrnou k životnému prostrediu je samozrejme chladenie bez freónov. Okrem toho je potrebné zvážiť problém hluku a pokúsiť sa vybrať odstredivku s nízkou hlučnosťou, aby sa zachovalo pohodlné experimentálne prostredie.
Buďte opatrní, pokiaľ ide o príslušenstvo. Niektoré experimenty vyžadujú použitie špeciálnych centrifugačných skúmaviek (odstreďovanie toxických vzoriek alebo vzoriek, ktoré vyžadujú ultravysokorýchlostnú centrifugáciu). Takéto odstredivkové skúmavky musia byť vybavené zodpovedajúcimi objímkami, aby boli bezpečnejšie.
Rozdiel medzi centrifúgami pre rôzne experimenty
①Bežné (nechladené) centrifúgy Tento typ centrifúg má relatívne jednoduchú konštrukciu a možno ho rozdeliť na dva typy: malé stolové a stojace. Je vybavený motorom, regulátorom otáčok, časovačom atď. a ľahko sa ovláda. Rýchlosť nízkorýchlostnej odstredivky vo všeobecnosti nepresahuje 4000 ot./min a maximálna rýchlosť stolovej vysokorýchlostnej odstredivky môže dosiahnuť 18000 ot./min.
②Rýchlosť nízkorýchlostnej chladenej odstredivky vo všeobecnosti nepresahuje 4000 ot./min a maximálna kapacita je 2 ~ 4 l. V laboratóriu sa najčastejšie používa pre veľké množstvo primárnych biologických makromolekúl, sedimentov a pod. Je na rade
Existujú dva typy centrifugačných skúmaviek, ktoré sú vyrobené z hliníkovej zliatiny, plochého typu a uhlového typu, s tvrdým sklom, polyetylénovým tvrdým plastom a nerezovými rúrkami. Odstredivka je vybavená motorom, časovačom a regulátorom
(Ukazovateľ rýchlosti) a chladiaci systém (nastaviteľný rozsah teploty je -20^+40sedem), podľa potreby odstredivého materiálu je možné meniť rotor rôznej kapacity a rôzneho typu rýchlosti.
®Rýchlosť vysokorýchlostnej chladenej odstredivky môže dosiahnuť viac ako 20 000 ot./min. Okrem výkonu a štruktúry nízkorýchlostnej chladenej odstredivky sú všetky uhlové rotory používané vo vysokorýchlostnej odstredivke vyrobené zo zliatiny titánu a hliníkovej zliatiny. Odstredivková skúmavka je vyrobená z polyetylénového tvrdého plastu s krytom. Tento typ centrifúgy sa väčšinou používa na zber mikroorganizmov, bunkových zvyškov, buniek, veľkých organel, precipitátov kyseliny sírovej a imunoprecipitátov.
@Rýchlosť otáčania ultracentrifúgy môže dosiahnuť viac ako 30 000 otáčok za minútu, čo umožňuje klasifikovať subcelulárne orgány a použiť na stanovenie molekulovej hmotnosti proteínov a nukleových kyselín. Rotor je vyrobený z vysokopevnostnej titánovej zliatiny, ktorú je možné meniť s rôznymi kapacitami a rôznymi typmi otáčok rotorov podľa požiadaviek. Existujú dva typy ultraodstredivých motorov, jedným je priame zrýchlenie motora s frekvenčnou moduláciou a druhým je zrýchlenie cez prevodovku s premenlivými otáčkami. Aby sa zabránilo vytváraniu tepla motora počas vysokorýchlostnej prevádzky, je nainštalovaný chladiaci motorový systém (vzduchom, vodou chladený), obmedzovač rýchlosti, časovač, záznamník rýchlosti atď. Okrem toho je ultracentrifúga vybavená aj vákuovým systémom.