实验室用离心机

离心技术是一项很传统的技术，早在牛顿的《自然哲学的数学原理》一书中《向心力》部分就有介绍，做圆周运动的物体受到一个指向运动轨迹圆心的力，即为向心力，当向心力消失或者减小到不足以维持圆周运动时，物体会做远离圆心的运动。这是惯性使然，称为“离心运动”。 也就是说并不是因为受到了离心力作用，才做了远离圆心的运动。用反证法就可以推理出来：假设存在那么一个实实在在的离心力，它与向心力共同作用在运动物体，并与之相平衡，物体受力平衡，合力为零，根据牛顿定律，保持静止或者维持原有运动状态，就不可能做速度方向始终在变化的圆周运动了。 离心力虽然不是一个实实在在的力，不过作为效果力，对进行匀速圆周运动的物体来说至关重要。在离心运动分析中，通常以惯性系作为参照，将之与重力场做对比，构建一个新有因次量——相对离心力，虽然不严谨，但这样便于感性认识和理解。 实验室离心应用是利用相对离心力概念，依据混合物料中不同组分的沉降系数、扩散系数和浮力密度的差异而进行组分分离、浓缩和分析的一种专门技术。由于不同物体的质量、密度、大小及形状等彼此各不相同，在特定离心场中沉降速度会有所不同，由此便可以得到相互间的分离。 这种离心效果在混合物料的分离上有着很好的应用。离心机是利用离心力分开比重不同的固体或液体的机械。又分为工业用离心机与实验室离心机，本文聚焦于实验室离心机。在谈论到离心机时总是有各种各样的话题需要提及，一般来说，不会出如下几个方面的范畴： 一、 离心机的定义：GB/T 4774-2013 《过滤与分离 名词术语》:离心机是利用转鼓旋转产生的离心惯性力实现悬浮液、乳浊液及其他非均相物料的分离或浓缩的机器。GB/T 30099-2013 《实验室离心机通用技术条件》将实验室离心机定义为“可对样品材料施加离心作用的实验室用仪器“。JJF(冀) 167 2019《医用离心机校准规范》医用离心机（以下简称离心机）利用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和浮力密度的物质分离开。用于分离、浓缩和提纯生物样品。二、 离心机的分类：按照不同的分类标准可以分为几类：按型式分为台式离心机和落地式（立式）离心机；按转速分为低速离心机、高速离心机和超速离心机；按功能分为冷冻离心机和非冷冻型离心机；按容量分为普通离心机和大容量离心机。 三、 离心机的评价指标：就实验室离心机而言，主要由台体、控制系统、试验参数测量显示系统及其附属设备组成。因此评价指标也围绕这些组件。转速N，一般来说以每分钟的转数RPM来表示，按照转速高低，低于10,000RPM的为低速离心机，高于30,000RPM的为超速离心机，介于二者之间的为高速离心机。转速稳定性是表征离心机稳定与否的重要参数，转速精度应在±1%范围内，转速相对偏差则有所区分，低速离心机转速最大允许误差≤±2.5%，高速离心机转速误差一般不超过±1%。相对离心力RCF(Relative Centrifugal Force)。由于离心过程还伴随着颗粒的沉降运动，因此，单纯使用转速还无法充分表征离心过程，需要引入另外一个量——相对离心机，又称为分离因数，是一个复合量，它是离心加速度与重力加速度的比值,也是离心沉降速度与重力沉降速度的比值，与转速以及物料密度差等均有一定的数量关系，单位是“×g“，离心机上一般能够设置，或者根据转头类型及转速自动换算。转子类型，又称转头，分为角转头和水平转头，固定角转头为运转过程中离心管与转轴呈固定角度不变，水平转头静止时与转轴平行，运转时离心管与转轴夹角会逐渐变大，直至90°，故又称为甩平转子（头）。离心机容量，或承载量上限，即在选定转子中所能用于放置某种规格离心管的孔位数量上限，与转子类型及单个离心管的容积均有关联。升、降速时间，转速从零升至转速上限所需的时间，为离心机的升速时间。从转速上限降至零所需的时间，为离心机的降速时间。试液温升。取蒸馏水作为检测样品放入离心管（瓶）中，测量蒸馏水温度，启动离心机，在最高转速下稳定运行15min，停机后迅速测量蒸馏水的温度，两次测量值之差即为试液温升。一般不超过10~12℃为宜。此外，运转噪声（不超过70dBA）、定时偏差、离心机振幅与位移，以及冷冻离心机的制冷速率等都是可以作为参考的表征参数，重要程度权重没有前述几种那么高。此外，每一种离心机都有其特性与适应范围，可根据相应需求，选择适宜的离心机及转头，必要时加装恰当的适配器。实验室离心机是实验室样品分离、提纯、制备中必不可少的基础仪器，具有广泛的应用，基于科学原理，结合相关标准要求对其进行详细分析，厘清其中涉及的关键概念，有助于优化实验室离心机配置，使之发挥出较高的效能，提高样品制备的效率。Aeolus Lab 依托德国设计优势，国内组装推出一系列低速离心机、高速离心及冷冻离心机，有多种规格可供选用，适应不同行业的各种需求。 参考文献：1.GB/T 30099-2013 《实验室离心机通用技术条件》2.GB/T 4774-2013 《过滤与分离 名词术语》3.JJF(冀) 167 2019《医用离心机校准规范》4. JJG 1066-2011 精密离心机5. YY_T 0657-2017医用离心机6. JJF（蒙）039-2019 实验室用离心机校准规范

实验室基础设备是科研和临床医学的必备装备,但是许多实验室往往注重分析型的临床检验而忽略基础设备，而离心机是最常用的基础设备，所以实验室在选择离心机的时候，根据实验目标选择合适的离心机及适合离心机的使用场地及温度，比如医院实验室，选择离心机的过程中需要考虑，离心机的用途是，如分离血浆、血清，沉淀有机细胞，PCR实验室，在使用过程中是否需要温控（冷冻功能）等功能！一旦选择失误，很可能会影响实验结果，而导致整个实验数据存在差异。所以在选择离心机的时候，我们一定要先了解离心机，下面请跟小赫一起了解一下离心机吧！一、离心机的工作原理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机械。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）；它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服；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。二、如何去计算离心力离心力是衡量离心机最重要的参数之一， 也是离心机层次的差异规范之一， 离心机在出厂的时分都会给出该离心机的最大离心力。而转子旋转半径的不同，在相同的转速下，它的离心力是不一样的，那么离心力通常的计算请参考以下公式：离心力计算公式：RCF = 1.118 x 10-5 x n-2 x r其中r =旋转半径（cm） , n =转速（r/min ） , RCF =相对离心力 三 、离心机的分类离心机的分类有很多，根据不同的使用场景及适合分离试验目标的离心机常见分类有：低速离心机，高速离心机，超高速离心机，常温离心机，冷冻离心机，真空离心机， 连续流离心机，沉降式离心机，过滤式离心机。不同规格大小的离心机，最大容量也是不同的，主要分为微量、少量、大容量等！为满足实验需求，离心机也可分为精细化离心机与常用离心机， 精细离心机功能个比较全面，转速和容量准确，适合一些对离心机需求较高的试验，如：PCR试验、血液成份分离(多用于血站)等。下面具体介绍选购精细离心机应当留神的问题：①转速：离心机根据最大转速的不同分为低速离心机(10000 rpm／min)，高速离心机(10000 rpm／min-30000rpm／min)，超高速离心机（30000 rpm／min)，每个离心机的最大转速是指在空载状况下的转速，但最大转速根据转子种类的不同及样品质量的大小会有不同的差别。例如：一个离心机的最高转速是16000rpm／min，说明在空载的时分转子每分钟旋转16000次，加上样品往后，转速肯定会小于16000 rpm／min。转子的不同，最大转速也不同，一台离心机可选配多个转子，水平转子最高只能达到5000 rpm／min，需要转速高达5000rpm／min以上的可选择角转子，所以在转速的挑选上要慎重，所挑选离心机的最大转速要高于方针转速。②温度：有些样品(如蛋白质，细胞等)在高温环境下会损坏，这就要挑选冷冻离心机，冷冻离心机都有温度补偿功能。离心机在高速作业的时分所发作热量和离心机的制冷系统平衡在设置温度±2度范围，具体能抵达多少也和转子有关。③容量：每次需求离心多少个样品管？每个样品管需求多少容量？这些条件都是决定选择转子的大小。④转子：离心机的转子首要分为两种，水平转子：作业时吊蓝处于水平状况，与转轴成直角，样品将堆积集中于离心管的底部：角转子：离心容器与转轴成一固定角度，样品将堆积集中于离心管底部及靠近底部的侧壁。还有一些特殊试验或特殊样本需求特殊的转子如：大容量吊篮(多用于血站)、酶标板转子、载玻片转子、PCR转子、试管架转子和毛细管转子等。转子都有固定的规范，它是和离心机的容量结合起来的，如36×5 ml的角转子，既挑选了转子的类型也挑选了离心机的容量，所以转子的挑选十分重要。 ⑤操控系统：高级的离心机都采用了微电脑操控系统，这些操控系统不但能保证离心机安全的运转还能主动结束作业任务。如今许多离心机都有较好的人性化的操控系统．比如：转子辨认功用，安全锁功用，缺点提示功用，加快和减速曲线等等。除以上几点以外还要留神一些细节和必要的配件。离心机的首要部件是电机，电机分为带碳刷电机和无碳刷电机，前者已经落后，如今的离心机大多都是无碳刷电机，避免了碳粉污染及碳粉导电损毁电路，还有的电机带有自然刹车功用。冷冻离心机在制冷方面也有差异，如今环保的技术当然是无氟制冷。除此以外还要思考噪音问题，尽量挑选噪音较小的离心机，这样能坚持舒服的试验环境。在配件方面也要慎重，有些试验要用特殊的离心管(离心有毒样品或者需求超高速离心的样品)，这样的离心管就有必要配有相应的管套，才能更安全。还有一些特殊的样品容器(不规则样品瓶、血袋等)，这些细节和配件都要在挑选离心机的时分思考周详，否则就不能进行正常的作业。四、国产与进口离心机区别 国产的离心机和进口的离心机差别很大，相同功能的离心机进口的价格大概是国产的6~10倍左右，主要是因为进口的离心机耐用，在温度和转速方面的控制更精确，同等档次的离心机相互之间的价格差别不是很大，主要区分在性能和配置方面。主机的差别是在性能方面，带冷冻的离心机要比普通的贵很多，有的离心机还有加热功能，控制程序越多的离心机价格越高。差别较大是配置方面，有时候往往附件的价格会比主机的价格还高。选购时要注意，除主机外，选择的转子(数量和种类)，再加上必要的离心管、管套，特殊的离心瓶或者血袋，所有这些加起来才是一个完整的离心机的价格。总结：医用的实验室的离心机，对于离心机的功能要求是比较多的，可以选择就是精密的离心机，功能多又齐全，而且转速和容量是比较精准的，可以适应一些要求比较高的实验，比如血液成份的分离，或者是PCR实验等等，如果选择是普通的离心机，价格虽然是比较低了，但是工作量相对来说是比较小的，所以在购买的时候一般比较推荐的还是精密的离心机。详情可以在线咨询一下小赫。

离心机是实验室的精密仪器，在日常生产中需要好好保养维护，为了方便广大用户维护保养实验室，蜀科仪器根据多年生产经验，将实验室离心机维护原则总结出，供广大新老用户参考。 实验室离心机清洗方法是在离心机内腔设置多个清洗头或清洗管，重点有以下几个部位：（1）拦液板表面及转鼓筒体外表面（2）转鼓底面及轴承座部位的清洗（3）翻盖内表面及进料、刮刀等装置表面（4）转鼓筒体内表面（5）外壳内表面。离心机可在运转过程中对离心机内部进行清洗　　 实验室离心机维护原则如下：1、当系统出了故障，可以试探性地改变某些状态，一次可以改变一个参数。做一些简单的改变步骤，看是否能解决问题。2、在动手检修之前必须明确了故障所在，或者已经确定了解决故障的方案。用此规则可以避免不必要的改变，尽快确定纠正措施。3、用好的部件换下可疑的部件，是查找故障的好方法，可以从换整个部件到换印刷线路板上的集成块。4、用好部件取代离心机可疑部件后情况并未得到改善，应重新换上原部件。这样做的维修费用小，也防止了用过的部件积压下来。这条规则仅适用于单一的故障。不适用于以下的情况： （1）部件价格低（如柱内衬过滤片）（2）在取下时新部件已损坏（如泵密封垫圈）（3）重新装上原部件要冒损坏的风险（4）定期更换的部件