离心分离
当粒子直径和密度不同, 移动同样距离所需的时 间不同, 在同样的沉降时间, 其沉降位置也不同.
利用它可以从组织匀浆中分离细胞器,其主要细 胞成分的沉降顺序,一般先是整细胞和细胞碎片, 然后是核、叶绿体、线粒体、溶酶体、微粒体和 核蛋白体。
离心操作的注意事项
高速与超速离心机是生化实验教学和生化科研的 重要精密设备,因其转速高,产生的离心力大,使用 不当或缺乏定期的检修和保养,都可能发生严重事故, 因此使用离心机时都必须严格遵守操作规程。 超速冷冻离心机:未经过培训和考核者不能使用。 其它普通离心机:按照操作要求进行。
1.使用各种离心机时,必须事先在天平上精密地 平衡离心管和其内容物,平衡时重量之差不得超过各 个离心机说明书上所规定的范围,每个离心机不同的 转头有各自的允许差值,转头中绝对不能装载单数的 管子,当转头只是部分装载时,管子必须互相对称地 放在转头中,以便使负载均匀地分布在转头的周围。 2.离心前必须仔细检查转头各孔内有无异物。 3.若要在低于室温的温度下离心时。转在使用 前应放置在冰箱或置于离心机的转头室内预冷。
制备性离心机主要用于分离各种生物材料,每次分离的样
品容量比较大; 分析性离心机一般都带有光学系统,主要用于研究纯的生 物大分子和颗粒的理化性质,依据待测物质在离心场中的 行为(用离心机中的光学系统连续监测),能推断物质的
纯度、形状和相对分子质量等。分析性离心机都是超速离
心机。
①瓶式离心机: ②管式离心机 ③多室式离心机 ④碟式离心机 ⑤螺旋卸料沉降离心机
①瓶式离心机:
实验室常用,低中速离心机,转速 30006000rpm,转子外摆式或角式。
外摆式
角式
固定式
②管式离心机
管式离心机具有一个细长而高速旋转的转鼓。加长转 鼓长度的目的在于增加物料在转鼓内的停留时间。管 式离心机转鼓直径小,转速高,一般为16000r/min, 分离因数大,可达50000rpm,为普通离心机的8~24 倍。因此分离强度高,可用于液—液分离和微粒较小 的悬浮液的澄清。
Fr
r
2
g
根据Fr对离心机分类:
常速离心机: Fr<3000g 中速离心机: 3000g> Fr <50000g 高速离心机: Fr >50000g 超高速离心机: Fr =20000-1000000g
离心沉降设备
离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。 实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机,
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离心分离
离心分离
利用惯性离心力和物质的沉降系数或浮力密度的不 同而进行的一项分离、浓缩或提炼操作。 分类:
离心沉降:利用固液两相的相对密度差,在离心机
无孔转鼓或管子中进行悬浮液的操作。 离心过滤:利用离心力并通过过滤介质,在有孔转 鼓离心机中分离悬浮液的操作。 离心分离和超离心:利用不同溶质颗粒在液体中各 部分分布的差异,分离不同相 对密度液体的操作。
④碟片式离心机
碟式离心机是立式离心机的一种,转鼓装在立轴上
端,通过传动装置由电动机驱动而高速旋转。
⑤螺旋卸料沉降离心机
产品结构原理 :
卧式螺旋卸料沉降离心机是利用离心沉降原理分离 悬浮液的设备,它主要用于完成固液相有密度差的 悬浮液的固相脱水,液相澄清,粒度分级,浓缩等 工艺过程。
离心过滤
离心过滤的原理
离心沉降
原理:
当悬浮液静止不动时,由于重力场的作用,较大
的悬浮颗粒会逐渐沉降,颗粒越重下沉越快,反 之会上浮。但很小的颗粒不仅沉降速度慢,而且 扩散现象严重,很难或根本无法沉降。这样就需 用离心的方法产生出离心力场,使之产生沉降。
离心分离因数Fr(离心力强度)来定量评价重力沉降 或过滤时的分离效果。粒子在离心机中产生的离心加速度 与自由下降的加速度之比; Fr越大,越有利于分离。
管式离心机分两种,一种是GF型,用于处理乳浊液而进 行液一液分离操作,另一种是GQ型,用于处理悬浮液而 进行液一固分离的澄清操作。
③多室式离心机
转鼓内有数个同心圆筒组成的环隙状分 离室。各分离室的流道串联,各环隙的横截 面积或径向间距相等。转鼓壁和各分离室的 筒壁均无孔。室式分离机一般有2~7个分离 室,沉降面积大,澄清效果好,容纳沉渣的空 间也较大。操作时,悬浮液自中心进料管加 入转鼓中,由内向外顺序流经各分离室。在 逐渐增大的离心力作用下,悬浮液中的粗颗 粒沉积在内部的分离室壁上,细颗粒沉积在 外部的分离室壁上。 缺点:出渣比较困难。 适用于处理直径大于0.1μm的颗粒,固相浓度小于5%的悬 浮液,常用于抗菌素液液萃取分离,果汁和酒类饮料的澄清等。
离心过滤是将料液送入有孔的转鼓并利用离心力场 进行过滤的过程,以离心力为推动力完成过滤。兼 有离心和过滤的双重作用。
滤饼
滤网
离心过滤机工作原理图
离心过滤设备
分批立式轴
分批卧式轴
连续锥形滤网
连续推送式
超离心法 (Ultracentrifuge )
超离心法:根据物质的沉降系数、质量和形状不同,
应用强大的离心力,将混合物中各组分分离、浓缩、 提纯的方法。
它在生物化学、分子生物学以及细胞生物学的发展中 起着非常重要的作用。应用超离心技术中的差速离心、 等密度梯度离心等方法,已经成功的分离制取各种亚 细胞物质,如线粒体、微粒体、溶酶体、肿瘤病毒等。 超离心法是现代生物技术领域研究中不可缺少的实验 分析和制备手段。
超离心技术的原理
在某种介质中,使一种球形粒子从液体的弯月面沉降到离 心管某部(如底部)所需的时间:
4.装载溶液时,要根据各种离心机的具体操作说 明进行,根据待离心液体的性质及体积选用适合的离 心管,有的离心管无盖,液体不得装得过多,以防离 心时甩出,造成转头不平衡、生锈或被腐蚀,而制备 性超速离心机的离心管,则常常要求必须将液体装满, 以免离心时塑料离心管的上部凹陷变形。每次使用后, 必须仔细检查转头,及时清洗、擦干,转头是离心机 中须重点保护的部件,搬动时要小心,不能碰撞,避 免造成伤痕,转头长时间不用时,要涂上一层上光腊 保护,严禁使用显著变形、损伤或老化的离心管。
5.离心过程中不得随意离开,应随时观察离心 机上的仪表是否正常工作,如有异常的声音应立即 停机检查,及时排除故障。 6.每个转头各有其最高允许转速和使用累积限 时,使用转头时要查阅说明书,不得过速使用。每 一转头都要有一份使用档案,记录累积的使用时间, 若超过了该转头的最高使用限时,则须按规定降速 使用。 7.离心时不准开盖,不准用手停止转头。