离心机的分类、工作原理、使用方法及选购指南

离心机的分类、工作原理、使用方法及选购指南

离心机是实验室中不可或缺的基础设备，广泛应用于科研和临床医学领域。本文将详细介绍离心机的分类、工作原理、常见故障排除、使用注意事项以及选购方法，帮助读者更好地理解和使用这一重要设备。

一、离心机的分类

1. 按照转速的大小可分为：

• 低速离心机
• 高速离心机
• 超高速离心机

2. 按照对温度的要求可分为：

• 普通离心机
• 冷冻离心机

3. 按照转子的不同分为：

• 水平转子离心机
• 角转子离心机

4. 按照离心机体积的大小可分为：

• 落地式离心机
• 台式离心机
• 掌上离心机

5. 按照离心机的档次可分为：

• 普通离心机
• 精密离心机

二、离心机的工作原理

离心机通过高速旋转产生离心力，使悬浮于液体中的固体物质形成沉淀。离心力与转子半径、转速及样品质量有关，可以用公式 F = Rmω² 表示，其中 F 是离心力，R 是半径，m 是样品质量，ω 是转速。离心力是衡量离心机性能的重要参数之一。

1. 大容量离心机

大容量离心机主要用于分离非均一的混合物，广泛应用于生物化学研究中的物质分离，如收集细胞、分离血浆等。

2. 卧螺离心机

卧螺离心机利用离心沉降原理，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、粒度分级等工艺过程。

3. 高速冷冻离心机

高速冷冻离心机主要用于分离颗粒较小的物质，通过高速旋转产生的强大离心力加快物质的沉降速度，广泛应用于医药、化工等领域。

4. 低速离心机

低速离心机结构相对简单，转速一般不超过4000rpm，主要用于大量初级分离提取生物大分子、沉淀物等。

5. 超速离心机

超速离心机转速可达50000rpm以上，主要用于亚细胞器分级分离以及蛋白质、核酸分子量的测定等。

三、离心机的使用方法

1. 开机前检查：

• 确保调速旋钮处于零位
• 检查外套管是否完整无损
• 确保离心管平衡

2. 操作步骤：

• 将离心物质转移入合适的离心管中
• 在外套管与离心管间注入缓冲水
• 将平衡好的套管放在离心机十字转头的对称位置
• 接通电源，开启开关
• 平稳、缓慢地转动调速手柄至所需转速
• 待转速稳定后开始计时

3. 关机步骤：

• 将手柄慢慢调回零位
• 等待离心机自行停止转动
• 打开机盖，取出离心样品
• 清洗外套管、橡胶垫并干燥备用

四、离心机常见故障及排除方法

1. 主电源指示灯亮但电机不转：

• 检查炭刷磨损程度，必要时更换
• 检查电源线接触情况

2. 主电源指示灯不亮：

• 检查保险丝是否熔断
• 检查电源线是否接触良好

3. 真空泵表及油压指示值异常：

• 检查油路是否堵塞
• 清洗节流小孔

4. 轴承损坏或转动受阻：

• 检查轴承是否缺油或有污垢
• 必要时更换轴承

5. 整流子表面氧化或烧蚀：

• 清理整流子及电刷，确保接触良好

6. 转子线圈短路或断路：

• 使用万用表检查
• 重新绕制线圈

五、离心机的维护及注意事项

1. 安装位置：

• 低速离心机可放置在平稳的台面上
• 大容量离心机和高速离心机应放置在坚实的地面上

2. 平衡要求：

• 离心前必须确保负荷平衡
• 转子孔内不得有异物

3. 安全措施：

• 不得强行运转
• 出现异常应立即停机检查

六、离心机的选择购买方法

1. 防腐性能：

• 根据物料性质选择合适的材质
• 重要部件如转头、密封圈等需考虑耐腐蚀性

2. 防爆性能：

• 处理易燃易爆物料时需选择防爆型离心机
• 采取多重防爆措施，包括防爆电机、防爆照明灯等

3. 其他考虑因素：

• 使用场合
• 物料性质
• 温度要求
• 转速需求

通过以上介绍，相信读者对离心机有了更全面的了解。正确选择和使用离心机，不仅能提高实验效率，还能确保实验安全。