離心機(jī)是實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)備是科研和臨床醫(yī)學(xué)的必備裝備，但是許多實(shí)驗(yàn)室往往注重分析型的臨床檢驗(yàn)而忽略基礎(chǔ)設(shè)備。離心機(jī)是最常用的基礎(chǔ)設(shè)備之一，在醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用非常廣泛，離心機(jī)分離血清，沉淀有形細(xì)胞，濃縮細(xì)菌，PCR試驗(yàn)等等必不可少的工具。

一 離心機(jī)的分類

1、按照轉(zhuǎn)速的大小可分為：低速離心機(jī)，高速離心機(jī)和超高速離心機(jī);

2、按照對溫度的要求可分為：普通離心機(jī)和冷凍離心機(jī)

3、按照轉(zhuǎn)子的不同分為：水平轉(zhuǎn)子離心機(jī)和角轉(zhuǎn)子離心機(jī);

4、按照離心機(jī)體積的大小還可以分為：落地式離心機(jī)、臺(tái)式離心機(jī)、掌上離心機(jī)等;

5、按照離心機(jī)的檔次還可以分為普通離心機(jī)和精密離心機(jī)。

二 離心機(jī)的工作原理

　離心機(jī)是實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)備是科研和臨床醫(yī)學(xué)的必備裝備，但是許多實(shí)驗(yàn)室往往注重分析型的臨床檢驗(yàn)而忽略基礎(chǔ)設(shè)備。離心機(jī)是最常用的基礎(chǔ)設(shè)備之一，在醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用非常廣泛，離心機(jī)分離血清，沉淀有形細(xì)胞，濃縮細(xì)菌，PCR試驗(yàn)等等必不可少的工具。

　　離心機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)的過程中，由離心力所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)使懸浮于液體中的固體物質(zhì)形成沉淀，也就是懸浮體液中質(zhì)量或體積較大的物體向轉(zhuǎn)頭半徑最大的方向移動(dòng)，而質(zhì)量或體積較小的部分沉積在轉(zhuǎn)頭半徑較近的地方。上面我們提到了離心力這個(gè)概念。離心機(jī)就是一個(gè)產(chǎn)生離心力的機(jī)器，離心力與轉(zhuǎn)子半徑、轉(zhuǎn)速及樣品質(zhì)量有關(guān)：即F=Rmω2（F：離心力：R：半徑：m：樣品質(zhì)量：w：轉(zhuǎn)速），離心力是衡量離心機(jī)最重要的參數(shù)之一，也是離心機(jī)檔次的區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)之一，離心機(jī)在出廠的時(shí)候都會(huì)給出該離心機(jī)的最大轉(zhuǎn)速與離心力。我們都知道，轉(zhuǎn)子的半徑和樣品質(zhì)量在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候是不變的，只有轉(zhuǎn)速可以通過控制發(fā)生變化，因此我們往往習(xí)慣用轉(zhuǎn)速來描述一個(gè)離心機(jī)。如：高速離心機(jī)，超高速離心機(jī)。

1 大容量離心機(jī)

　大容量離心機(jī)是根據(jù)顆粒在一個(gè)實(shí)用離心場合中的狀態(tài)而發(fā)展起來的新技術(shù)。不同密度，大小或形狀的顆粒在不同的離心場合中沉降，所以一個(gè)大體是球形非均一的混合物，可以用離心的方法加以分離，離心機(jī)是為了進(jìn)一步研究生物化學(xué)，分離大量的物質(zhì)。例如收集細(xì)胞，分離血漿，從這些預(yù)純化的制劑中分離DNA和蛋白質(zhì)分子，并可分離出病毒以及大規(guī)模大腸桿菌，嚴(yán)細(xì)胞成分，核蛋白微粒等。 本機(jī)采用無刷直流電機(jī)，微機(jī)控制，具有RCF自動(dòng)計(jì)算與設(shè)定。設(shè)有多種程序保護(hù)。操作簡便，具有自動(dòng)平衡功能。

2 臥螺離心機(jī)

臥式螺旋料卸沉降離心機(jī)是利用離心沉降原理分離懸浮液中固液相的設(shè)備，它主要用于完成固液相有密度差的懸浮液的固相脫水，液相澄清，粒度分級(jí)，濃縮等工藝過程。在重力場中，在裝有輕、重兩種液體以及固相顆粒的混合液的容器中，由于重力作用，靜置一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，比重最大的固體顆粒會(huì)下沉到容器最底部，最上面為輕相液體，在二者之間是重相液體。當(dāng)混合液體進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓并隨轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)起來后，這個(gè)分層過程由于離心力場的作用，會(huì)比在重力場作用下的過程大幾千倍的速度加快進(jìn)行（分離因數(shù)就是重力加速度的倍數(shù)，一般不大于3000G）。

3 高速冷凍離心機(jī)

物質(zhì)在介質(zhì)中沉淀時(shí)還伴有擴(kuò)散現(xiàn)象，擴(kuò)散是無條件且絕對的，物質(zhì)的顆粒越小擴(kuò)散的范圍就越大;而沉降的是要受到外力的作用面試有條件的，物體的質(zhì)量越大沉降的速度就越快，由于有些顆粒太小很難看到其沉降的過程所以就有了高速冷凍離心機(jī)。

　　高速冷凍離心機(jī)就是利用高速冷凍離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。

　　高速冷凍離心機(jī)主要是從液體混合物中提煉出需要的成分，根據(jù)每種物質(zhì)的密度不同，經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)，密度大的液體沉在底層，密度小的液體浮在上面，這樣就將液體分層，提煉出我所需要的純凈物。它應(yīng)用于醫(yī)藥、化工等許多領(lǐng)域。

4 低速離心機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用

  普通（非冷凍）離心機(jī)

　這類低速離心機(jī)結(jié)構(gòu)較簡單，可分小型臺(tái)式和落地式兩類，配有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、調(diào)速器、定時(shí)器等裝置，操作方便。低速離心機(jī)其轉(zhuǎn)速一般不超過4000rpm，臺(tái)式高速離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速可達(dá)18000rpm。

　　平穩(wěn)、緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手柄（約需1~2分鐘）至所需轉(zhuǎn)速，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再開始計(jì)時(shí)。

　　離心完畢，將手柄慢慢地調(diào)回零位。

　　低速冷凍離心機(jī)

　　轉(zhuǎn)速一般不超過4000rpm，最大容量為2—4L，是實(shí)驗(yàn)室最常用于大量初級(jí)分離提取生物大分子、沉淀物等。

　　低速冷凍離心機(jī) 這類離心機(jī)多用于收集微生物、細(xì)胞碎片、細(xì)胞、大的細(xì)胞器、硫酸沉淀物以及免疫沉淀物等。

　　轉(zhuǎn)速可達(dá)20000rpm以上，除具有低速冷凍離心機(jī)性能和結(jié)構(gòu)外，高速離心機(jī)所用角式轉(zhuǎn)頭均用鈦合金和鋁合金制成。離心管為具蓋聚乙烯硬塑料制品。

　 此外，超速離心機(jī)還裝配有抽真空系統(tǒng)。

　　超速低速離心機(jī)

　　轉(zhuǎn)速可達(dá)50000rpm以上，能使亞細(xì)胞器分級(jí)分離，并用于蛋白質(zhì)、核酸分子量的測定等。其轉(zhuǎn)頭為高強(qiáng)度鈦合金制成，可根據(jù)需要更換不同容量和不同型號(hào)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)頭。超速離心機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)有兩種，一種為調(diào)頻電機(jī)直接升速，另一種為通過變速齒輪箱升速。為了防止驅(qū)動(dòng)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)熱，裝有冷卻驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)（風(fēng)冷、水冷），限速器、記時(shí)器、轉(zhuǎn)速記錄器等

　　關(guān)閉開關(guān)。切斷電源。

　　使用方法 檢查低速離心機(jī)調(diào)速旋鈕是否處在零位，外套管是否完整無損和墊有橡皮墊。

　　其轉(zhuǎn)頭多用鋁合金制的甩平式和角式兩種，離心管有硬質(zhì)玻璃、聚乙烯硬塑料和不銹鋼管多種型號(hào)。離心機(jī)裝配有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、定時(shí)器、調(diào)整器（速度指示）和制冷系統(tǒng)（溫度可調(diào)范圍為-20— 40℃），可根據(jù)離心物質(zhì)所需，更換不同容量和不同型號(hào)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)頭。

　　低速離心機(jī)的一般使用規(guī)程 待離心機(jī)自行停止轉(zhuǎn)動(dòng)手，才可打開機(jī)蓋，取出離心樣品。

　　將外套管、橡膠墊沖洗干凈，倒置干燥備用。

　　如不平衡，可調(diào)整緩沖用水或離心物質(zhì)的量。將平衡好的套管放在離心機(jī)十字轉(zhuǎn)頭的對稱位置上。把不用的套管取出，并蓋好離心機(jī)蓋。

　　離心前，先將離心的物質(zhì)轉(zhuǎn)移入合適的離心管中，其量以距離心管口1~2cm為宜，以免在離心時(shí)甩出。將離心管放入外套管中，在外套管與離心管間注入緩沖水，使離心管不易破損。

　　取一對外套管（內(nèi)已有離心管）放在臺(tái)秤上平衡。

　　接通電源，開啟開關(guān)。 一年檢查一次電動(dòng)機(jī)的電刷及軸承磨損情況，必要時(shí)更換電刷或軸承。注意電刷型號(hào)必須相同。更換時(shí)要清洗刷盒及整流子表面污物。

　　二硫化鉬鋰基脂潤滑。加量一般為軸承空隙的1/2

　　低速離心機(jī)要放在平坦和結(jié)實(shí)的地面或?qū)嶒?yàn)臺(tái)上，不允許傾斜。

　　注意事項(xiàng) 新電刷要自由落入刷盒內(nèi)。要求電刷與整流子外圓吻合。軸承缺油或有污物時(shí)，應(yīng)清洗加油，軸承采用 須平穩(wěn)、緩慢增減轉(zhuǎn)速。關(guān)閉電源后，要等候離心機(jī)自動(dòng)停止。不允許用手或其他物件迫使離心機(jī)停轉(zhuǎn)。

　　離心機(jī)應(yīng)接地線，以確保安全。

　　離心機(jī)啟動(dòng)后，如有不正常的噪音及振動(dòng)時(shí)，可能離心管破碎或相對位置上的兩管重量不平衡，應(yīng)立即關(guān)機(jī)處理。

三 離心機(jī)常見故障及排除方法

　　1、主電源指示燈亮，這時(shí)應(yīng)檢查炭刷磨損程度，如炭刷磨損超過總量的三分之一，應(yīng)及時(shí)更換新的炭刷。

　　2、主電源指示燈不亮?xí)r，檢查指示燈保險(xiǎn)絲及室內(nèi)配電板保險(xiǎn)絲是否熔斷，同時(shí)檢查電源線是否接觸良好，如保險(xiǎn)絲斷則應(yīng)更換保險(xiǎn)絲并保持電路暢通。

　　3、還應(yīng)檢查真空泵表及油壓指示值，如油壓過高而主機(jī)也不能啟動(dòng)，必須檢查各油路是否堵塞，特別是節(jié)流小孔是否暢通，如不暢通應(yīng)清洗使之暢通。

　　4、軸承損壞或轉(zhuǎn)動(dòng)受阻，軸承內(nèi)缺油或軸承內(nèi)有污垢較多而引起摩擦阻力增大，電機(jī)達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速，應(yīng)及時(shí)清洗或更換軸承。

　　5、整流子表面有一層氧化物，甚至燒成凹凸不平或電刷與整流子外緣不吻合也可使轉(zhuǎn)速下降，應(yīng)清理整流子及電刷，使其接觸良好。

　　6、如轉(zhuǎn)子線圈中短路或斷路，可用萬用表檢查，重新繞制線圈。轉(zhuǎn)子在使用時(shí)可因金屬疲勞、超速、過應(yīng)力、化學(xué)腐蝕、選擇不當(dāng)、使用中轉(zhuǎn)頭不平衡及溫度失控等原因而導(dǎo)致離心管破裂，樣品滲漏，轉(zhuǎn)子損壞。

　　對于以上情況主要要求操作者熟練掌握操作程序，正確選用合適的離心管和離心轉(zhuǎn)子，注意嚴(yán)格控制每一步操作操序，盡量減少人為的不必要的損傷，在轉(zhuǎn)子的安全系數(shù)及保證期內(nèi)使用。

　　電源問題：

　　1、電源不通是導(dǎo)致冷凍機(jī)啟動(dòng)及制冷效果差的原因之一，與電機(jī)不轉(zhuǎn)的故障相同，應(yīng)分別檢查電源及保險(xiǎn)絲。

　　2、電壓過低，安全裝置故障也可使冷凍機(jī)不能啟動(dòng)，電壓過低可能是電網(wǎng)電壓低;配電板配線過多;電源線過長（理想長度為3米）等。電源線容量不夠，不僅使電壓降低，還會(huì)造成意外事故。當(dāng)電源電壓降到180—190VJ時(shí)，冷凍機(jī)不能啟動(dòng)，影響制冷效果。

　　3、通風(fēng)性能不好，如儀器安裝在日光直射或通風(fēng)不良處，散熱器效果差，或散熱器蓋滿灰塵，也中會(huì)影響制冷效果。

　　4、離心管重量不平衡，放置不對稱;轉(zhuǎn)子孔內(nèi)有異物，使負(fù)荷不平衡;轉(zhuǎn)軸上端固定螺帽松動(dòng)，轉(zhuǎn)軸磨擦或彎曲;電機(jī)轉(zhuǎn)子不在磁場中心會(huì)產(chǎn)生噪音;轉(zhuǎn)子本身損傷等都可導(dǎo)致機(jī)體震動(dòng)劇烈、響聲異常。

　　以上原因大部分均系不正確操作所致，在找出原因后，正確操作即可消除不正�，F(xiàn)象。在工作過程中，如出現(xiàn)任何異�，F(xiàn)象均應(yīng)立即停機(jī)，不得強(qiáng)行運(yùn)轉(zhuǎn)，以免產(chǎn)生不必要的損失。

四 離心機(jī)的維護(hù)及注意事項(xiàng)

　  1、離心機(jī)的安裝應(yīng)根據(jù)離心機(jī)的性能選擇合作的地點(diǎn)放置，對一般低速離心機(jī)（臺(tái)式）可放在平穩(wěn)、堅(jiān)固的臺(tái)面上（它的底座都裝有橡皮吸腳，借助于大氣力壓力及儀器本身的重量，緊貼于臺(tái)面）;

　　2、大容量低速離心機(jī)和高速離心機(jī)和高速冷凍離心機(jī)要相應(yīng)地安放在堅(jiān)實(shí)的地面上，水平放置。選擇合適的轉(zhuǎn)頭離心機(jī)工作前，應(yīng)將負(fù)荷平衡，重量誤差越小越好，否則會(huì)引起劇烈震動(dòng)，損壞離心轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸。

3、離心器支架離心器分離支架必需安置離心管后運(yùn)作，嚴(yán)禁空架運(yùn)轉(zhuǎn)。

五 離心機(jī)的選購方法

用戶按使用場合、物料性質(zhì)等因素選擇合適的離心機(jī)，以達(dá)到預(yù)期的目的。選型時(shí)有以下三個(gè)必須重視的問題：

　　1 防腐性能：離心機(jī)所分離的物料一般都具有一定的腐蝕性，與物料接觸部分的材質(zhì)，必須能夠達(dá)到耐腐蝕的要求，以保證安全使用。

　　結(jié)構(gòu)件材料種類（304、321、316L、鈦板）、密封圈、密封墊材質(zhì)，表面處理措施（襯塑、襯膠、表面涂），以及濾布的材質(zhì)等等均應(yīng)在選型時(shí)確定。可在選型時(shí)將物料的性質(zhì)（化學(xué)性質(zhì)、分離時(shí)的溫度等）告知制造商，以便制造廠能夠根據(jù)所分離介質(zhì)的特性提出離心機(jī)材質(zhì)選用的建議，并在訂單中注明，以確保離心機(jī)的防腐要求。

　　2 防爆性能：離心機(jī)所處理的物料中（或環(huán)境）如含有有機(jī)溶劑等易燃易爆的物質(zhì)，則離心機(jī)應(yīng)具有防爆性能防爆性能視工藝的防爆要求（等級(jí)）確定。以前涉及到的防爆場合，只是提出配置防爆電機(jī)，近兩年，對于所處理的物料中含有溶媒等有機(jī)溶劑的場合，大多都提出氮?dú)獗Ｗo(hù)的要求。實(shí)際上，離心機(jī)要實(shí)現(xiàn)真正意義上的防爆，在機(jī)械、電控、附件配置等方面要采取多方面的措施，如：電控系統(tǒng)：防爆隔離柵、非接觸式能耗制動(dòng)系統(tǒng)、靜電接地、防爆自動(dòng)控制。

　　機(jī)械系統(tǒng)：防爆電機(jī)、防爆照明燈、防撞措施、防靜電傳動(dòng)帶。

　　防爆附件：氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置、氮?dú)庠诰�檢測、現(xiàn)場防爆控制按鈕。

　　因此，對于有防爆要求的場合，用戶在訂貨時(shí)應(yīng)說明所分離的介質(zhì)、防爆要求和等級(jí)，配置相應(yīng)的裝置和采取合適的措施來滿足防爆要求。

　　3 分離性能

　　分離性能是一個(gè)最基本的功能，包括分離的效果、洗滌效果、處理能力、自動(dòng)化程度等。在訂貨之初，因?yàn)槲锪闲再|(zhì)的差異，包括物料的粘度、粒度、密度、料漿的固液比等等因素，很難精確的確定最終分離的效果，一般是用離心機(jī)的分離因數(shù)來衡量離心機(jī)的分離效果。

　　分離因數(shù)與轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)鼓直徑有關(guān)，與轉(zhuǎn)鼓的角速度成平方關(guān)系。

　　Ft=ωr2/g

　　式中：Ft為分離因數(shù)ω為轉(zhuǎn)鼓角速度r/sr為轉(zhuǎn)鼓直徑mmg為重力加速度

　　這里所說的洗滌是指對濾餅的洗滌，對于有些物料，濾餅還需經(jīng)過洗滌液進(jìn)行洗滌，有的甚至要經(jīng)幾次洗滌才能達(dá)到要求，這就需要配置洗滌管。洗滌效果、洗滌時(shí)間與洗滌管孔徑、布置位置、結(jié)構(gòu)形式有很大影響。

　　離心機(jī)的處理能力與物料的理化性質(zhì)和分離要求有關(guān)，一般是以一小時(shí)的循環(huán)次數(shù)及單次運(yùn)行的濾餅重量來估算。