當含有細小顆粒的懸浮液靜置不動時,由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關,并且又與重力場的強度及液體的粘度有關。象紅血球大小的顆粒,直徑為數(shù)微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。 此外,物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時還伴隨有擴散現(xiàn)象。擴散是無條件的的。擴散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴散越嚴重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運動。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因為顆粒越小沉降越慢,而擴散現(xiàn)象則越嚴重。所以需要利用DT5-2B臺式低速離心機產(chǎn)生強大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴散產(chǎn)生沉降運動。
離心就是利用離心機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同淇沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。
按分離因素Fr值分,可將離心機分為以下幾種型式:
1、常速離心機
Fr≤10000(一般為300~8000),這種離心機的轉(zhuǎn)速較低,直徑較大。
2、高速離心機
Fr=10000~50000,這種離心機的轉(zhuǎn)速較高,一般轉(zhuǎn)子直徑較小,而長度較長。
3、超高速離心機
Fr>50000,由于轉(zhuǎn)速很高(50000r/min以上),所以轉(zhuǎn)鼓做成細長管式。
分離因素Fr是指物料在離心力場中所受的離心力,與物料在重力場中所受到的重力之比值,離心機的選購與管理離心機時應根據(jù)工作多方衡量。通常應從下邊幾個因素考慮:
(1)離心的目的,分析離心還是制備離心。
(2)樣品的種類和數(shù)量,是細胞、病毒,還是蛋白,樣品量的大小。根據(jù)這些因素決定購買分析離心機還是制備離心機,是低速、高速還是超速,大容量、常量的還是微量的離心機。
(3)經(jīng)濟能力:當機型確定后就應考慮生產(chǎn)廠家及價格,價格和產(chǎn)品的性能是同步的。
(4)其他細節(jié):如離心操作是否簡便,維修是否方便,設計是否已過時,易損件供應是否方便等問題。
(5)配套問題:一臺離心機不可能同時在低速,高速和超速條件下運行。一般講超速離心機只限于超速離心,不宜于做高速離心更不宜于做低速離心,同樣高速離心機也不宜于低速離心。因此買超速離心機要考慮配備高速離心機,否則發(fā)揮不了優(yōu)勢。一般說低速、高速的使用頻率較高,而超速離心機的利用率較低,超速離心機僅經(jīng)常使用的實驗室購置或考慮地區(qū)性的公用設置。
離心機的型號確定后,就是選購什么樣的離心轉(zhuǎn)頭。考慮的主要的根據(jù)就是樣品的容量及離心的條件。通常有水平轉(zhuǎn)頭和角轉(zhuǎn)頭各一個,或大容量(相對較低速)的轉(zhuǎn)頭和小容量高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)頭各一個即可滿足工作中的不同需要,不可追求越全越好,因為離心轉(zhuǎn)頭種類很多,許多是相似的,而超速機的轉(zhuǎn)頭價格相當昂貴,如果全部配齊其價格要比離心機主機高出好幾倍,也沒有必要。由于轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速的不同價格相差很大。從轉(zhuǎn)速上講不宜追求越高越好,但應有離心機允許的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)頭,否則對離心機而言是個浪費。有兩臺離心機的單位可考慮轉(zhuǎn)頭型號互補以節(jié)省經(jīng)費,離心機的管理,從國內(nèi)多年離心機的使用情況看,各類型離心機應由專人負責管理和維護。高、超速離心機要求定期檢查維修,使用者應詳細記錄實驗狀態(tài)及維修情況,以保證離心機的安全使用。高、低速離心機由于操作簡單,通過閱讀說明書,訓練離心機操作規(guī)程后可以自己使用。而超速離心機結(jié)構(gòu)復雜,工作程序也較繁瑣,使用不當易發(fā)生事故,特別對離心轉(zhuǎn)頭更應謹慎保養(yǎng)、使用。從國內(nèi)多年使用、管理情況來看,由專人保管,是一種讓儀器始終處于良好狀態(tài)的保證。對管理、操作人員應進行培訓,使他們不但熟悉操作,而且對儀器也應有所了解。
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