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离心机离心角转子应当如何选择?
发表时间:2022/8/10 11:51:16  |  点击率:59

离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。离心转头均用高强度的铝合金、钛合金及超硬铝、锻铝制成。越来越多新型转子应新的需要而诞生。转子的材质也从重量轻、强度高、造价低的铝合金不断创新,出现了碳纤维转子、塑料转子等等超轻转子,还有采用铝合金模具压成空心角转从而有效减轻重量,从而减轻电机的负荷及增加样品的容量。现在的转子和适配器、盖子多数都可以直接高温消毒,抗腐耐温性也大大提高,可以满足特殊的需要。

离心机离心角转子有:角式转头,水平式转头,区带转头,垂直转头,连续流动转头,应当如何选择呢?

1)角式转头

角式转头是指离心管腔与转轴成一定倾角的转头。它是由一块完整的金属制成的,其上有4~12个装离心管用的机制孔穴,即离心管腔,孔穴的中心轴与旋转轴之间的角度在20~40度之间,角度越大沉降越结实,分离效果越好。这种转头的优点是具有较大的容量,且重心低,运转平衡,寿命较长,颗粒在沉降时先沿离心力方向撞向离心管,然后再沿管壁滑向管底,因此管的一侧就会出现颗粒沉积,此现象称为“壁效应”,壁效应容易使沉降颗粒受突然变速所产生的对流扰乱,影响分离效果。

角转子中的离心管能够保持固定的角度离心,可以使用较高的转速,离心后沉淀位于管底的斜面。较大容量的转子通常可以配不同的“适配器”来“固定”小容量的样品管,例如6x85ml的转子每孔可以放置85ml的离心管,也可以放50ml或者15—20ml的离心管,实现一物多用;但是由于重量的负担,大容量转子的最高转速相对小的要低一些,因而还要考虑最高离心力是否能满足实验要求。最高转速的转头通常是适配2ml离心管的转子,有时一个转子的价格就几乎可以买多一个小离心机,可以另外购置小型台式高速离心机,这样还可以减少昂贵设备的损耗。有的小型台式的高速离心机也提供大小不同的固定角转子(分别配合0.5ml和2ml/1.5ml离心指管,其实,除非是经常固定使用0.5ml离心管且每次离心的样品量比较大,一般选择一个2ml/1.5ml转子,配合适配器(有适合0.2ml、0.4ml、0.5ml管的适配器)就可以满足需要。如果常用PCR条管的还要考虑配一个8联管的转子比较方便。

角转子配的盖子有助于减少摩擦、降低噪音和防止意外,使用角转子一定要盖盖,如未盖离心腔内会产生很大的涡流阻力和摩擦升温,这等于给离心机的电机和制冷机增加了额外负担,影响离心机的使用寿命。另外有一种气密性转子可以进行气密性离心,防止意外泄漏,对于改善实验环境很重要。

2)水平式转头

这种转头是由吊着的4或6个自由活动的吊篮(离心套管)构成。当转头静止时,吊桶垂直悬挂,当转头转速达到每分钟200到800转时,吊桶荡至水平位置,这种转头最适合做密度梯度区带离心,其优点是梯度物质可放在保持垂直的离心管中,离心时被分离的样品带垂直于离心管纵轴,而不像角式转头中样品沉淀物的界面与离心管成一定角度,因而有利于离心结束后由管内分层取出已分离的各样品带。其缺点是颗粒沉降距离长,离心所需时间也长。

水平转子配有4或6个吊篮,静止时垂直挂在转子上,吊篮有不同的适配器以满足不同容量的离心管的需要。当转子转速超过600rpm后离心管达到水平位置,样品沉降方向是沿离心管轴向移动,最后沉降在管底,便于收集。因为不如固定角转子稳固,水平吊篮最高转速相比固定角转子要低很多,限于低速离心的范围。吊篮有不同的适配器,可以放置各种类型的离心管,甚至满足平板离心的需要——例如一些品牌的大容量离心机可配多用途适配器,使得多个微孔板或者培养板、深孔板、PCR板、玻片盒、大规模核酸纯化试剂盒的纯化板、甚至细胞培养瓶的离心可以和大容量的离心瓶公用同一个水平转子,有助于节约经费同时满足多样化的需求。所以说选择适配范围越宽的转子越好。

水平转子可以使离心沉淀在管底而非管壁的斜面上,但是水平转子的转速往往较同型号的固定转子慢很多——有时无法满足高速离心的需要,对于要求高速但是又要求沉淀在管底的微量样品就可以选择鼓型转子,离心指管水平固定在这种外型不甚美观的“圆饼干盒子”里面的支架上,可以以相对较高的速度离心(14000rmp)又保证沉淀聚集在管底。

3)区带转头

区带转头无离心管,主要由一个转子桶和可旋开的顶盖组成,转子桶中装有十字型隔板装置,把桶内分隔成四个或多个扇形小室,隔板内有导管,梯度液或样品液从转头中央的进液管泵入,通过这些导管分布到转子四周,转头内的隔板可保持样品带和梯度介质的稳定。沉降的样品颗粒在区带转头中的沉降情况不同于角式和外摆式转头,在径向的散射离心力作用下,颗粒的沉降距离不变,因此区带转头的“壁效应”极小,可以避免区带和沉降颗粒的紊乱,分离效果好,而且还有转速高,容量大,回收梯度容易和不影响分辨率的优点,使超离心用于制备和工业生产成为可能。区带转头的缺点是样品和介质直接接触转头,耐腐蚀要求高,操作复杂。

4)垂直转头

其离心管是垂直放置,样品颗粒的沉降距离最短,离心所需时间也短,适合用于密度梯度区带离心,离心结束后液面和样品区带要作九十度转向,因而降速要慢。

5)连续流动转头

可用于大量培养液或提取液的浓缩与分离,转头与区带转头类似,由转子桶和有入口和出口的转头盖及附属装置组成,离心时样品液由入口连续流入转头,在离心力作用下,悬浮颗粒沉降于转子桶壁,上清液由出口流出。

购离心机时选择合适的转子,减少不必要的浪费,节约成本~

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