Η φυγόκεντρος χρησιμοποιείται ευρέως στους τομείς της χημικής ουσίας, του πετρελαίου, των τροφίμων, της φαρμακευτικής, της επεξεργασίας ορυκτών, του άνθρακα, της επεξεργασίας νερού και της ναυπηγικής βιομηχανίας. 1. Ταξινόμηση φυγόκεντρου
Οι φυγόκεντροι χωρίζονται κυρίως σε φυγόκεντρες φίλτρου και φυγόκεντρες καθίζησης.
Η κύρια αρχή της φυγόκεντρου φίλτρου είναι να επιταχύνει την υγρή φάση στο μίγμα στερεού-υγρού έξω από το τύμπανο με τη φυγόκεντρη δύναμη που δημιουργείται από το υψηλής ταχύτητας περιστρεφόμενο φυγόκεντρο τύμπανο (με κατάλληλο υλικό φίλτρου), ενώ αφήνει τη στερεά φάση στο τύμπανο. , Για να επιτευχθεί το αποτέλεσμα του διαχωρισμού στερεών και υγρών, ή κοινώς γνωστή ως αφυδάτωση.
Η κύρια αρχή της φυγόκεντρης αποχέτευσης είναι να επιταχύνει την ταχύτητα καθίζησης των διαφορετικών συστατικών ειδικού βάρους (στερεής φάσης ή υγρής φάσης) στο αναμεμειγμένο υγρό μέσω της ισχυρής φυγόκεντρης δύναμης που δημιουργείται από την περιστροφή υψηλής ταχύτητας του ρότορα και να διαχωρίσει το ουσίες με διαφορετικούς συντελεστές καθίζησης και πυκνότητες άνωσης στο δείγμα. 2. Εργαστηριακή φυγόκεντρος
Η πειραματική φυγόκεντρος είναι ένα όργανο που χρησιμοποιεί τη φυγόκεντρο δύναμη που δημιουργείται από έναν περιστρεφόμενο ρότορα για να διαχωρίσει ουσίες με διαφορετικές πυκνότητες και διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων σε ένα εναιώρημα ή γαλάκτωμα ή να αναλύει ταυτόχρονα με τον διαχωρισμό.
Ταξινόμηση: Οι ηλεκτρικές φυγόκεντρες που χρησιμοποιούνται συνήθως στα εργαστήρια περιλαμβάνουν φυγόκεντρες χαμηλής ταχύτητας, υψηλής ταχύτητας, φυγόκεντρες ψύξης χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ταχύτητας και ανάλυση και προετοιμασία φυγόκεντρων διπλής χρήσης. Μεταξύ αυτών, οι φυγόκεντροι χαμηλής ταχύτητας (συμπεριλαμβανομένης της μεγάλης χωρητικότητας) και οι φυγόκεντροι υψηλής ταχύτητας είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες. 2.1 Φυγόκεντρος χαμηλής ταχύτητας
Η φυγόκεντρος χαμηλής ταχύτητας είναι ένα συμβατικό όργανο που χρησιμοποιείται για τη φυγόκεντρη καθίζηση στο εργαστήριο. Έχει τα πλεονεκτήματα της σταθερής απόδοσης, της ευέλικτης χρήσης, της υψηλής αξιοπιστίας και της εύκολης συντήρησης. Χρησιμοποιείται ευρέως στην κλινική ιατρική, τη βιοχημεία, την ανοσολογία, τους σταθμούς αίματος και άλλους τομείς. Η φυγόκεντρος χαμηλής ταχύτητας έχει απλή δομή και μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: μικρή επιφάνεια εργασίας και τύπο δαπέδου. Είναι εξοπλισμένο με κινητήρα κίνησης, ρυθμιστή ταχύτητας, χρονοδιακόπτη και άλλες συσκευές, που είναι εύκολο να λειτουργήσει.
Η ταχύτητα της φυγόκεντρου χαμηλής ταχύτητας γενικά δεν υπερβαίνει τις 4000 rpm, η ταχύτητα δεν υπερβαίνει γενικά τις 4000 rpm και η μέγιστη χωρητικότητα είναι 2-4L. Το εργαστήριο χρησιμοποιείται πιο συχνά για τον πρωτογενή διαχωρισμό και την εξαγωγή μεγάλων ποσοτήτων βιολογικών μακρομορίων και ιζημάτων.
Αρχή λειτουργίας εργαστηριακής φυγοκέντρησης
Κατά τη φυγόκεντρη λειτουργία, το δοχείο φυγόκεντρου που περιέχει την ίδια ποσότητα δοκιμαστικού κρασιού τοποθετείται συμμετρικά στο κρεμασμένο κύπελλο γύρω από τον ρότορα και το κρασί δοκιμής διαχωρίζεται από τη φυγόκεντρη δύναμη που δημιουργείται από την περιστροφή υψηλής ταχύτητας του κινητήρα και του ρότορα. Η σχετική φυγόκεντρος δύναμη (RCF) εξαρτάται από την ακτίνα περιστροφής του δείγματος κατά τη διάρκεια της φυγοκέντρησης και την ταχύτητα n. Ο τύπος υπολογισμού του έχει ως εξής:
RCF=l.U8X10-5Xn2Xr (Xg) (1)
τύπος:
n σημαίνει ταχύτητα (r/min)
r Ακτίνα περιστροφής (cm)
ga μονάδα βαρυτικής επιτάχυνσης (9,8 Newtons/kg)
Ο χρόνος T που απαιτείται για το διαχωρισμό και την καθίζηση των σωματιδίων στο ανάμεικτο κρασί υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο:
Τ=21. 4X(lnRmax-lnRmin)|^ (min) (2)
n2 r 2(0-P)
τύπος:
Μικτή σχεδόν υγρή πυκνότητα (g/cm3)
Ιξώδες μικτού κρασιού K (P)
n Ταχύτητα (r/min)
r Ακτίνα ρότορα (cm)
. Πυκνότητα σωματιδίων (g/cm3)
Rmax Η οριζόντια απόσταση από τον πυθμένα του φυγοκεντρικού διαλύματος δοκιμής μέχρι τον άξονα (cm)
Λειτουργία και διαδικασία χρήσης εργαστηριακής φυγοκέντρησης
Το τραπέζι εργασίας του επιτραπέζιου φυγόκεντρου υψηλής ταχύτητας L πρέπει να είναι επίπεδο και σταθερό και το δωμάτιο εργασίας πρέπει να είναι τακτοποιημένο και καθαρό, στεγνό και καλά αεριζόμενο.
Ελέγξτε εάν το κουμπί ελέγχου ταχύτητας της φυγόκεντρου χαμηλής ταχύτητας βρίσκεται στη θέση μηδέν, εάν ο εξωτερικός σωλήνας είναι άθικτος και έχει ελαστικό μαξιλαράκι.
Ανοίξτε το φυγοκεντρικό κάλυμμα και σκουπίστε την εσωτερική κοιλότητα και τον ρότορα.
Μεταφέρετε το φυγοκεντρημένο υλικό σε κατάλληλο σωλήνα φυγοκέντρησης, η ποσότητα πρέπει να απέχει 1~2 cm από το άνοιγμα του σωλήνα καρδιάς, ώστε να μην πεταχτεί έξω κατά τη φυγοκέντρηση.
Τοποθετήστε τον φυγοκεντρικό σωλήνα που πρόκειται να φυγοκεντρηθεί σε μια κλίμακα πλατφόρμας για ισορροπία και τοποθετήστε τον ισορροπημένο δοκιμαστικό σωλήνα στη συμμετρική θέση του εγκάρσιου ρότορα της φυγόκεντρου.
Κλείστε το κάλυμμα και ενεργοποιήστε το ρεύμα.
Ρυθμίστε το χρονοδιάγραμμα.
Επιλέξτε την ταχύτητα της φυγόκεντρου, αφού η φυγόκεντρος σταματήσει να περιστρέφεται μόνη της, ανοίξτε το κάλυμμα για να εκφορτώσετε το φυγοκεντρημένο δείγμα.
Προφυλάξεις για εργαστηριακές φυγόκεντρες
Επί του παρόντος, οι ηλεκτρικοί φυγόκεντροι χρησιμοποιούνται συνήθως στα εργαστήρια. Η ταχύτητα περιστροφής των ηλεκτρικών φυγοκεντρητών είναι γρήγορη. Δώστε προσοχή στην ασφάλεια. Ειδικότερα, αποτρέψτε την κίνηση της φυγόκεντρου κατά την εργασία λόγω ανισορροπίας ή γήρανσης του μαξιλαριού του δοκιμαστικού σωλήνα κατά τη λειτουργία της φυγόκεντρου. Όταν ο σωλήνας φυγοκέντρησης έσπασε λόγω κραδασμών, όταν ο σωλήνας φυγοκέντρησης έπεσε από τον πάγκο δοκιμής ή το καπάκι δεν ήταν καλυμμένο, τα γυάλινα θραύσματα περιστρέφονταν, προκαλώντας ατύχημα. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε τη φυγόκεντρο, πρέπει να προσέχετε τις ακόλουθες λειτουργίες:
(1) Υπάρχει βαμβάκι ή μαξιλαράκι δοκιμαστικού σωλήνα στο κάτω μέρος του περιβλήματος της μηχανής Gaoxin. ελέγχετε πάντα τον ρότορα και τον σωλήνα φυγοκέντρησης που χρησιμοποιήθηκε στο πείραμα για ρωγμές, γήρανση κ.λπ., εάν υπάρχει σύνδεση, θα πρέπει να αντικατασταθεί εγκαίρως.
(2) Εάν η ηλεκτρική φυγόκεντρος είναι θορυβώδης ή το σώμα δονείται, η παροχή ρεύματος πρέπει να διακοπεί αμέσως και η βλάβη πρέπει να εξαλειφθεί εγκαίρως.
Συντήρηση εργαστηριακής φυγοκέντρησης
Μην τοποθετείτε υλικό στο κάλυμμα της φυγοκέντρησης. Μετά από κάθε χρήση, φροντίστε να καθαρίζετε την εσωτερική κοιλότητα και τον ρότορα.
Εάν η επιτραπέζια φυγόκεντρος υψηλής ταχύτητας δεν έχει χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, το κάλυμμα της φυγόκεντρου θα πρέπει να ανοίξει για κάποιο χρονικό διάστημα πριν από τη χρήση και η εσωτερική κοιλότητα θα πρέπει να στεγνώσει.
Είναι φυσιολογικό να φθείρεται η φυγόκεντρος μετά από μακροχρόνια χρήση.
Αφήστε το σωλήνα φυγοκέντρησης αμέσως μετά τη χρήση.
Βασικές γνώσεις φυγόκεντρου
Η φυγόκεντρος, ανάλογα με το μέγεθος του φόρτου εργασίας, επιλέγεται κυρίως από δύο πτυχές: ταχύτητα και χωρητικότητα. Ακολουθεί μια λεπτομερής εισαγωγή σε πολλές κοινές νοοτροπίες των φυγοκεντρητών:
⑴ Ταχύτητα περιστροφής: Η φυγόκεντρος χωρίζεται σε φυγόκεντρο χαμηλής ταχύτητας (0,0000 rpm/min), φυγόκεντρο υψηλής ταχύτητας (1 0000 rpm/min-30000 rpm/min) και φυγόκεντρο εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας (> ;30000 rpm/min) σύμφωνα με τη μέγιστη ταχύτητα. , Κάθε φυγόκεντρος έχει μια ονομαστική μέγιστη ταχύτητα. Η μέγιστη ταχύτητα αναφέρεται στην ταχύτητα υπό συνθήκες χωρίς φορτίο, αλλά η μέγιστη ταχύτητα ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του ρότορα και το μέγεθος του δείγματος. Για παράδειγμα: η ονομαστική ταχύτητα μιας φυγόκεντρου είναι 16000 rpm/min, που σημαίνει ότι ο ρότορας περιστρέφεται 16000 φορές ανά λεπτό όταν δεν υπάρχει φορτίο. Μετά την προσθήκη του δείγματος, η ταχύτητα θα είναι σίγουρα μικρότερη από 16000 rpm/mino. Η μέγιστη ταχύτητα είναι επίσης διαφορετική (1) Μία εισαγόμενη φυγόκεντρος μπορεί να εξοπλιστεί με πολλαπλούς ρότορες), η μέγιστη ταχύτητα της επιλεγμένης φυγόκεντρου είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα στόχο. Για παράδειγμα: η ταχύτητα στόχος είναι 16000 rpm/min, η μέγιστη ταχύτητα της επιλεγμένης φυγόκεντρου πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 16000 rpm/min.
(2) Θερμοκρασία: Ορισμένα δείγματα (όπως πρωτεΐνες, κύτταρα κ.λπ.) θα καταστραφούν σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, επομένως πρέπει να επιλέξετε μια φυγόκεντρο ψύξης. Η ψυγμένη φυγόκεντρος έχει ονομαστική περιοχή θερμοκρασίας. Όταν η φυγόκεντρος λειτουργεί σε υψηλή ταχύτητα, η θερμότητα που παράγεται από τη φυγόκεντρο εξισορροπείται με το σύστημα ψύξης της φυγόκεντρου σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (γενικά, τα δείγματα για φυγοκέντρηση στο ψυγείο πρέπει να διατηρούνται στους 3P~8°C). Η συγκεκριμένη ποσότητα σχετίζεται και με τον ρότορα, όπως μια φυγόκεντρη. Το ονομαστικό εύρος θερμοκρασίας είναι -10P~60°C. Όταν εγκαθίσταται ένας οριζόντιος ρότορας, μπορεί να φτάσει περίπου το 37% όταν περιστρέφεται. Εάν είναι γωνιακός ρότορας, μπορεί να φτάσει μόνο περίπου τα 7P.
(3) Χωρητικότητα: Πόσοι σωλήνες δειγμάτων πρέπει να φυγοκεντρούνται κάθε φορά; Πόση χωρητικότητα χρειάζεται κάθε σωληνάριο δείγματος; Αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν τη συνολική χωρητικότητα μιας φυγόκεντρου. Με απλά λόγια, η συνολική χωρητικότητα της φυγόκεντρου=η χωρητικότητα κάθε σωλήνα φυγοκέντρησης X ο αριθμός των σωλήνων φυγοκέντρησης. Η συνολική χωρητικότητα αντιστοιχεί στο μέγεθος του φόρτου εργασίας.
14) Rotor: Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ρότορα φυγοκέντρου. Οριζόντιος ρότορας: Το κρεμαστό καλάθι βρίσκεται σε οριζόντια κατάσταση κατά τη λειτουργία και βρίσκεται σε ορθή γωνία με τον άξονα. Το δείγμα συγκεντρώνει το ίζημα στον πυθμένα του σωλήνα φυγοκέντρησης: Γωνιακός ρότορας: Το δοχείο της φυγόκεντρου και ο άξονας βρίσκονται σε σταθερή γωνία, Το δείγμα συγκεντρώνει το ίζημα στον πυθμένα του σωλήνα φυγοκέντρησης και στο πλευρικό τοίχωμα κοντά στον πυθμένα. Εάν θέλετε τα διαχωρισμένα δείγματα να συγκεντρωθούν στο κάτω μέρος του σωλήνα φυγοκέντρησης, επιλέξτε έναν οριζόντιο ρότορα. Εάν θέλετε το δείγμα να συγκεντρωθεί στο κάτω μέρος του σωλήνα φυγοκέντρησης και στο πλευρικό τοίχωμα κοντά στο κάτω μέρος, επιλέξτε έναν γωνιακό ρότορα.
Υπάρχουν επίσης ορισμένες ειδικές δοκιμές ή ειδικά δείγματα που απαιτούν ειδικούς ρότορες, όπως: κρεμαστά καλάθια μεγάλης χωρητικότητας (που χρησιμοποιούνται κυρίως σε σταθμούς αίματος), ρότορες πλάκας ενζύμων, ρότορες γυάλινων αντικειμένων, ρότορες PCR, ρότορες ραφιών δοκιμαστικών σωλήνων, τριχοειδείς ρότορες κ.λπ. Ο ρότορας έχει μια σταθερή προδιαγραφή, η οποία συνδυάζεται με τη χωρητικότητα του φυγόκεντρου, όπως ένας γωνιακός ρότορας 36Χ5 ml, ο οποίος καθορίζει τον τύπο του ρότορα και τη χωρητικότητα του φυγόκεντρου, επομένως η επιλογή του ρότορα είναι πολύ σημαντική.
⑸Σύστημα ελέγχου: Όλες οι φυγόκεντρες υψηλής τεχνολογίας υιοθετούν συστήματα ελέγχου μικροϋπολογιστών. Αυτά τα συστήματα ελέγχου μπορούν όχι μόνο να εξασφαλίσουν την ασφαλή λειτουργία της φυγόκεντρου, αλλά και να ολοκληρώσουν τις εργασίες αυτόματα. Πολλές φυγόκεντρες διαθέτουν πλέον καλύτερα εξανθρωπισμένα συστήματα ελέγχου. Για παράδειγμα: λειτουργία αναγνώρισης ρότορα, λειτουργία κλειδώματος ασφαλείας, λειτουργία προτροπής σφάλματος, καμπύλη επιτάχυνσης και επιβράδυνσης κ.λπ.
Εκτός από τα παραπάνω σημεία, πρέπει να προσέξουμε κάποιες λεπτομέρειες και απαραίτητα αξεσουάρ. Το κύριο εξάρτημα της φυγόκεντρου είναι ο κινητήρας. Ο κινητήρας χωρίζεται σε κινητήρα με βούρτσα άνθρακα και κινητήρα χωρίς ψήκτρες. Το πρώτο έχει εξαλειφθεί. Οι περισσότερες από τις φυγόκεντρες τώρα είναι κινητήρες χωρίς ψήκτρες και μερικοί κινητήρες έχουν επίσης λειτουργία πέδησης.
Οι φυγοκεντρητές ψύξης διαφέρουν επίσης ως προς την ψύξη. Η τρέχουσα φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία είναι φυσικά η ψύξη χωρίς CFC. Επιπλέον, πρέπει να εξεταστεί το πρόβλημα του θορύβου και να προσπαθήσετε να επιλέξετε μια φυγόκεντρο χαμηλού θορύβου, ώστε να διατηρήσετε ένα άνετο πειραματικό περιβάλλον.
Να είστε προσεκτικοί όσον αφορά τα αξεσουάρ. Ορισμένα πειράματα χρειάζονται τη χρήση ειδικών σωλήνων φυγοκέντρησης (φυγοκέντρηση τοξικών δειγμάτων ή δειγμάτων που απαιτούν φυγοκέντρηση εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας). Τέτοιοι σωλήνες φυγοκέντρησης πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με τα αντίστοιχα χιτώνια για να είναι ασφαλέστερα.
Η διαφορά μεταξύ των φυγοκεντρητών για διαφορετικά πειράματα
①Κανονικές (μη ψυγμένες) φυγόκεντρες Αυτός ο τύπος φυγόκεντρου έχει σχετικά απλή δομή και μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: μικρή επιφάνεια εργασίας και επιδαπέδια. Είναι εξοπλισμένο με κινητήρα, ρυθμιστή ταχύτητας, χρονοδιακόπτη κ.λπ., και είναι εύκολο στη χρήση. Η ταχύτητα της φυγόκεντρου χαμηλής ταχύτητας γενικά δεν υπερβαίνει τις 4000 rpm και η μέγιστη ταχύτητα της επιτραπέζιας φυγόκεντρου υψηλής ταχύτητας μπορεί να φτάσει τις 18000 rpm.
②Η ταχύτητα της ψυκτικής φυγόκεντρου χαμηλής ταχύτητας γενικά δεν υπερβαίνει τις 4000 rpm και η μέγιστη χωρητικότητα είναι 2~4L. Συνηθέστερα χρησιμοποιείται στο εργαστήριο για μεγάλο αριθμό πρωτογενών βιολογικών μακρομορίων, ιζημάτων κ.λπ., αντίστοιχα. Σειρά του
Υπάρχουν δύο τύποι σωλήνων φυγοκέντρησης, οι οποίοι είναι κατασκευασμένοι από κράμα αλουμινίου, επίπεδου τύπου και γωνιακού τύπου, με σκληρό γυαλί, σκληρό πλαστικό πολυαιθυλενίου και σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα. Η φυγόκεντρος είναι εξοπλισμένη με κινητήρα, χρονοδιακόπτη και ρυθμιστή
(Δείκτης ταχύτητας) και σύστημα ψύξης (το εύρος ρύθμισης θερμοκρασίας είναι -20^+40επτά), ανάλογα με την ανάγκη φυγοκεντρικού υλικού, ο ρότορας διαφορετικής χωρητικότητας και διαφορετικού τύπου ταχύτητας μπορεί να αλλάξει.
®Η ταχύτητα της ψυκτικής φυγόκεντρου υψηλής ταχύτητας μπορεί να φτάσει περισσότερες από 20.000 σ.α.λ. Εκτός από την απόδοση και τη δομή μιας ψυκτικής φυγόκεντρου χαμηλής ταχύτητας, οι γωνιακοί ρότορες που χρησιμοποιούνται στη φυγόκεντρο υψηλής ταχύτητας είναι όλοι κατασκευασμένοι από κράμα τιτανίου και κράμα αλουμινίου. Ο σωλήνας φυγοκέντρησης είναι κατασκευασμένος από σκληρό πλαστικό πολυαιθυλενίου με κάλυμμα. Αυτός ο τύπος φυγόκεντρου χρησιμοποιείται κυρίως για τη συλλογή μικροοργανισμών, κυτταρικών υπολειμμάτων, κυττάρων, μεγάλων οργανιδίων, ιζημάτων θειικού οξέος και ανοσοκατακρημνισμάτων.
Η ταχύτητα περιστροφής @Ultracentrifuge μπορεί να φτάσει περισσότερες από 30.000 rpm, που μπορεί να ταξινομήσει τα υποκυτταρικά όργανα και να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του μοριακού βάρους πρωτεΐνης και νουκλεϊκού οξέος. Ο ρότορας είναι κατασκευασμένος από κράμα τιτανίου υψηλής αντοχής, το οποίο μπορεί να αλλαχθεί με διαφορετικές χωρητικότητες και διαφορετικούς τύπους στροφέων ταχύτητας σύμφωνα με τις απαιτήσεις. Υπάρχουν δύο τύποι κινητήρων υπερφυγοκέντρου, ο ένας είναι η άμεση επιτάχυνση του κινητήρα που διαμορφώνεται με συχνότητα και ο άλλος είναι η επιτάχυνση μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων μεταβλητής ταχύτητας. Για να αποφευχθεί η παραγωγή θερμότητας του κινητήρα κατά τη λειτουργία υψηλής ταχύτητας, τοποθετείται σύστημα ψύξης κινητήρα (αερόψυκτος, υδρόψυκτος), περιοριστής ταχύτητας, χρονοδιακόπτης, καταγραφέας ταχύτητας κ.λπ. Επιπλέον, η υπερφυγόκεντρος είναι επίσης εξοπλισμένη με σύστημα κενού.
