（rpm ：revolutions per minute每分钟转数，r/min）
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三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
由上式可见，只要给出旋转半径r，则RCF和 rpm之间可以相互换算。 但是由于转头的形状 及结构的差异，使每台离 心机的离心管，从管口至 管底的各点与旋转轴之间 的距离是不一样的，所以 在计算是规定旋转半径均 用平均半径“rav”代替：
v:线速度;
ω:旋转角速度(弧度／秒) ;
r:旋转体离旋转轴的距离(cm) ; m:颗粒质量;
ρ:物体密度;
V:物体体积
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二、液体中的微粒在重力场中 的分离
颗粒静置一段时间后，受重力场影响会 开始沉降运动。粒子越重，下沉越快。反之 密度比液体小的粒子就会上浮，这个现象为 重力沉降。
沉降速度(sedimentation velocity)：微粒
分离分析仪器
离心机 (centrifuge)

内容提纲
一、离心机的工作原理
二、常用的离心方法
三、离心机的分类与结构
四、离心机的使用和维护
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引 言
离心现象是指物体在离心力场中表 现的沉降现象。
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四、沉降系数
沉降系数 (sedimentation coefficient):是指 单位离心力场中样品的沉降速度。它与样品 的质量和密度成正比。
名称
细胞 细胞核 线粒体 微粒体 DNA RNA 蛋白质
沉降系数（S）
>107 4x106~107 2~7x104 102~1.5x104 10~120 4~50 2~25
centrifugation)
特点
介质的密度均一；
速度由低向高，逐级离心； 分辨率不高。
通常两个组分的沉降系数差在10倍以上。 分离大小相差悬殊的细胞和细胞器，仅仅 适合粗提或者样品浓缩。
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优点：样品处理量较大，可用于大量样品的初级
分离。
缺点：分离复杂样品和要求分离纯度要求较高时，
离心次数太多，操作繁杂。
沉降平衡法 等密度区带分析离心法
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二、差速离心法 (differential
centrifugation)
差速离心法 (differential centrifugation method)：是利用样品中各种组分的沉降系
数不同(S)而进行分离，又称差分离心或差级 离心。
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二、差速离心法 (differential
rav=( r min＋rmax) / 2
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三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
一般情况下，低速离心时常以转速“rpm”来表示， 高速离心时则以“g” 表示。 计算颗粒的相对离心力时，应注意离心管与旋转 轴中心的距离“r”不同，即沉降颗粒在离心管中所 处位置不同，则所受离心力也不同。因此在报告超 离心条件时，通常总是用地心引力的倍数“×g”代 替每分钟转数“rpm”，因为它可以真实地反映颗 粒在离心管内不同位置的离心力及其动态变化。 科技文献中离心力的数据通常是指其平均值 （RCFav），即离心管中点的离心力。
线粒体，溶酶体，过氧化物酶体，完整高尔 基体 线粒体，溶酶体，过氧化物酶体，高尔基体 溶酶体，过氧化物酶体，高尔基体膜，大的 高密度小泡（如粗面内质网） 从内质网而来的所有小泡，细胞膜，高尔基 体，核内体等
例
差速离心形成的沉淀（肝脏）
沉淀

RCF (gav)×时 间
1 000g×10min
内容物
细胞核，重线粒体，大片细胞膜
P2
P3 P4 P5 P6
3 000g×10min
6 000g×10min 10 000g×10min 20 000g×10min 100 000g×10min
重线粒体，细胞膜碎片
应用离心沉降进行物质的分析和分 离的技术就称为离心技术。
实现离心技术的仪器是离心机 (centrifuge)。
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第一节
离心机的工作原理
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一、圆周运动与离心现象
向心力：做圆周运动的物体所受的外力
的合力。它的大小取决于外力的大小，方 向是与速度的方向垂直，指向圆心。
F=mv2/r=mrω2=ρVrω2
在重力场中下降的速度。
它的影响因素：微粒的大小、形态、密 度、液体的粘度和重力场的强度。 如实验室制备血清时就可以采用室温静置的 方法得到。
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二、液体中的微粒在重力场中 的分离
扩散现象：
重力场中扩散现象 是无条件的，绝对的。 特别是对于病毒和蛋白 质类小分子物质，扩散 对物质的沉降影响更大。
如何克服？
R.C.F.（g）
<200 600~800 7000 1x105 2x105 4x105 > 4x105
转速（r/min）
<1500 3000 7000 30000 40000 60000 >60000
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第二节
常用的离心方法
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一、分类
制备离心方法：差速离心法
密度梯度离心法
分析离心方法：沉降速度法
mω2r=m(2πN/60)2r=4π2N2rm/3600
m: 颗粒质量; ω: 旋转角速度； N: 每分钟转头旋转次数； r: 离心半径
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三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
相对离心力（RCF，Relative centrifugal
force）是指在离心场中，作用于颗粒的离心力相
当于地球重力的倍数，单位是重力加速度“g” 。 例如25000×g，则表示相对离心力为25000。 相对离心力 RCF的值 （g值）取决于转子的转 速 （rpm）和旋转半径 （r, 以mm计算），可用如 下公式表示
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三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
由于转头的形状和设计，离心管中从管顶至管底各点到 旋转中心的距离是不同的，为了计算相对离心力的数值 可用平均相对离心力来表示，即同一离心转头部和底部 所受离心力的平均值。 离心机常有多种不同形状的转头，其各自所反映的离心 力场的大小和离心沉降距离也不一样，在实际工作中应 根据分离要求正确选择使用。
如果重力场的强度(g)足够大 ，则沉降速度 足够快， 那么就可以实现生物大分子的分离。
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三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
颗粒在圆周运动 时的切线运动称为离 心沉降。
实际上，颗粒在介质中作切线运动时，将 受到介质的摩擦阻力，使颗粒在离心管中作曲 线运动。
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三、液体中的微粒在离心力场 中的沉降
颗粒在离心管中的沉降速度与离心机 转速有关，旋转速度越快，颗粒沉降越快。