Zentrifugen werden häufig in den Bereichen Chemie, Erdöl, Lebensmittel, Pharma, Mineralverarbeitung, Kohle, Wasseraufbereitung und Schiffbau eingesetzt. 1. Zentrifugenklassifizierung
Zentrifugen werden hauptsächlich in Filterzentrifugen und Sedimentationszentrifugen unterteilt.
Das Hauptprinzip der Filterzentrifuge besteht darin, die flüssige Phase im Fest-Flüssig-Gemisch durch die von der schnell rotierenden Zentrifugaltrommel (mit entsprechendem Filtermaterial) erzeugte Zentrifugalkraft aus der Trommel zu beschleunigen, während die Festphase im Trommel. , Um den Effekt der Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten zu erzielen, oder allgemein als Dehydration bekannt.
Das Hauptprinzip der Dekanterzentrifuge besteht darin, die Sedimentationsgeschwindigkeit der verschiedenen spezifischen Gewichtskomponenten (Festphase oder Flüssigphase) in der gemischten Flüssigkeit durch die starke Zentrifugalkraft, die durch die Hochgeschwindigkeitsrotation des Rotors erzeugt wird, zu beschleunigen und die Stoffe mit unterschiedlichen Sedimentationskoeffizienten und Auftriebsdichten in der Probe. 2. Laborzentrifuge
Die Versuchszentrifuge ist ein Gerät, das die von einem rotierenden Rotor erzeugte Zentrifugalkraft nutzt, um Stoffe unterschiedlicher Dichte und unterschiedlicher Partikelgröße in einer Suspension oder Emulsion zu trennen oder zeitgleich mit der Trennung zu analysieren.
Klassifikation: Häufig verwendete elektrische Zentrifugen in Laboratorien umfassen Niedriggeschwindigkeits-Hochgeschwindigkeitszentrifugen, Niedriggeschwindigkeits-Hochgeschwindigkeits-Kühlzentrifugen und Ultrageschwindigkeits-Analyse- und -Präparations-Kühlzentrifugen mit doppeltem Verwendungszweck. Unter diesen sind Zentrifugen mit niedriger Geschwindigkeit (einschließlich großer Kapazität) und gekühlte Hochgeschwindigkeitszentrifugen am weitesten verbreitet. 2.1 Zentrifuge mit niedriger Drehzahl
Die Langsamläufer-Zentrifuge ist ein konventionelles Gerät zur Zentrifugalfällung im Labor. Es hat die Vorteile einer stabilen Leistung, eines flexiblen Einsatzes, einer hohen Zuverlässigkeit und einer einfachen Wartung. Es wird häufig in der klinischen Medizin, Biochemie, Immunologie, Blutstationen und anderen Bereichen eingesetzt. Die Zentrifuge mit niedriger Drehzahl hat einen einfachen Aufbau und kann in zwei Typen unterteilt werden: kleine Tisch- und Bodenzentrifuge. Es ist mit einem Antriebsmotor, einem Geschwindigkeitsregler, einer Zeitschaltuhr und anderen Geräten ausgestattet, die einfach zu bedienen sind.
Die Geschwindigkeit der langsam laufenden Zentrifuge überschreitet im Allgemeinen nicht 4000 U/min, die Geschwindigkeit überschreitet im Allgemeinen nicht 4000 U/min und die maximale Kapazität beträgt 2-4 l. Das Labor wird am häufigsten für die primäre Trennung und Extraktion großer Mengen biologischer Makromoleküle und Sedimente verwendet.
Funktionsprinzip der Laborzentrifuge
Während des Zentrifugalbetriebs wird der Zentrifugenbehälter mit der gleichen Menge Testwein symmetrisch im hängenden Becher um den Rotor platziert und der Testwein wird durch die Zentrifugalkraft, die durch die Hochgeschwindigkeitsrotation von Motor und Rotor erzeugt wird, getrennt. Die relative Zentrifugalkraft (RCF) hängt vom Rotationsradius der Probe beim Zentrifugieren und der Drehzahl n ab. Seine Berechnungsformel lautet wie folgt:
RCF=l.U8X10-5Xn2Xr (Xg) (1)
Formel:
n bedeutet Drehzahl (U/min)
r Rotationsradius (cm)
ga Einheit der Erdbeschleunigung (9,8 Newton/kg)
Die für die Abscheidung und Fällung von Partikeln im Mischwein benötigte Zeit T wird nach folgender Formel berechnet:
T=21. 4X(lnRmax-lnRmin)|^ (min) (2)
n2 r 2(0-P)
Formel:
P gemischt fast flüssig Dichte (g/cm3)
K-Mischwein-Viskosität (P)
n Drehzahl (U/min)
r Rotorradius (cm)
. Partikeldichte (g/cm3)
Rmax Der horizontale Abstand vom Boden der Zentrifugaltestlösung zur Achse (cm)
Betrieb und Anwendung der Laborzentrifuge
Der Arbeitstisch der L-Tisch-Schnellzentrifuge sollte eben und fest sein, und der Arbeitsraum sollte ordentlich und sauber, trocken und gut belüftet sein.
Prüfen Sie, ob der Drehzahlregler der Schleuderzentrifuge auf Null steht, ob das Außenrohr intakt ist und eine Gummiauflage hat.
Öffnen Sie die Zentrifugalabdeckung und wischen Sie den inneren Hohlraum und den Rotor sauber.
Das zentrifugierte Material in ein geeignetes Zentrifugenröhrchen überführen, die Menge sollte 1~2cm von der Öffnung des Herzröhrchens entfernt sein, damit es beim Zentrifugieren nicht herausgeschleudert wird.
Stellen Sie das zu zentrifugierende Zentrifugenröhrchen zum Auswuchten auf eine Plattformwaage und stellen Sie das ausbalancierte Reagenzglas auf die symmetrische Position des Kreuzrotors der Zentrifuge.
Schließen Sie die Abdeckung und schalten Sie das Gerät ein.
Stellen Sie den Zeitpunkt ein.
Wählen Sie die Zentrifugalgeschwindigkeit, nachdem die Zentrifuge aufgehört hat, sich von selbst zu drehen, öffnen Sie die Abdeckung, um die zentrifugierte Probe abzugeben.
Vorsichtsmaßnahmen für Laborzentrifugen
Derzeit werden elektrische Zentrifugen häufig in Laboratorien verwendet. Die Rotationsgeschwindigkeit von Elektrozentrifugen ist hoch. Achten Sie auf Sicherheit. Verhindern Sie insbesondere, dass sich die Zentrifuge während der Arbeit durch Unwucht oder Alterung der Reagenzglasunterlage während des Betriebs der Zentrifuge bewegt. Wenn das Zentrifugenröhrchen durch Vibrationen zerbrach, wenn das Zentrifugenröhrchen vom Prüfstand fiel oder der Deckel nicht abgedeckt war, schleuderten die Glassplitter heraus und verursachten einen Unfall. Daher müssen Sie bei der Verwendung der Zentrifuge auf folgende Vorgänge achten:
(1) An der Unterseite des Gehäuses der Gaoxin-Maschine befindet sich Watte oder Reagenzglas; Rotor und Zentrifugenröhrchen im Versuch immer auf Risse, Alterung etc. prüfen, ggf. Verbindung rechtzeitig austauschen.
(2) Wenn die elektrische Zentrifuge laut ist oder das Gehäuse vibriert, sollte die Stromversorgung sofort unterbrochen und die Störung rechtzeitig behoben werden.
Wartung der Laborzentrifuge
Legen Sie kein Material auf den Zentrifugendeckel. Achten Sie nach jedem Gebrauch darauf, den inneren Hohlraum und den Rotor zu reinigen.
Wenn die Tisch-Schnellzentrifuge längere Zeit nicht benutzt wurde, sollte der Zentrifugendeckel vor dem Gebrauch einige Zeit geöffnet und der Innenraum getrocknet werden.
Es ist normal, dass sich die Zentrifuge nach längerem Gebrauch abnutzt.
Lassen Sie das Zentrifugenröhrchen sofort nach Gebrauch stehen.
Grundkenntnisse der Zentrifuge
Die Zentrifuge wird je nach Größe der Arbeitsbelastung hauptsächlich aus zwei Aspekten ausgewählt: Geschwindigkeit und Kapazität. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung in verschiedene gesunde Zentrifugen:
⑴ Rotationsgeschwindigkeit: Die Zentrifuge ist unterteilt in langsamlaufende Zentrifuge (.0000 U/min), Hochgeschwindigkeitszentrifuge (1 0000 U/min/min-30000 U/min/min) und Ultra-Hochgeschwindigkeitszentrifuge (> ;30000 U/min) entsprechend der maximalen Drehzahl. , Jede Zentrifuge hat eine maximale Nenndrehzahl. Die maximale Drehzahl bezieht sich auf die Drehzahl im Leerlauf, die maximale Drehzahl variiert jedoch je nach Rotortyp und Probengröße. Beispiel: Die Nenndrehzahl einer Zentrifuge beträgt 16000 U/min, was bedeutet, dass sich der Rotor im Leerlauf 16000 Mal pro Minute dreht. Nach Zugabe der Probe wird die Geschwindigkeit definitiv unter 16000 U/min liegen. Auch die Höchstdrehzahl ist unterschiedlich (1) Eine importierte Zentrifuge kann mit mehreren Rotoren ausgestattet werden), die Höchstdrehzahl der ausgewählten Zentrifuge ist höher als die Solldrehzahl. Beispiel: Die Zieldrehzahl beträgt 16000 U/min, die maximale Drehzahl der ausgewählten Zentrifuge muss höher als 16000 U/min sein.
(2) Temperatur: Einige Proben (wie Proteine, Zellen usw.) werden in einer Umgebung mit hohen Temperaturen zerstört, daher müssen Sie eine gekühlte Zentrifuge wählen. Die gekühlte Zentrifuge hat einen Nenntemperaturbereich. Wenn die Zentrifuge mit hoher Geschwindigkeit läuft, wird die von der Zentrifuge erzeugte Wärme mit dem Kühlsystem der Zentrifuge bei einer bestimmten Temperatur ausgeglichen (im Allgemeinen müssen Proben für die gekühlte Zentrifugation bei 3P~8 °C aufbewahrt werden). Die spezifische Menge hängt auch mit dem Rotor zusammen, beispielsweise einer Zentrifuge. Der Nenntemperaturbereich beträgt -10P~60 °C. Wenn ein horizontaler Rotor installiert ist, kann er beim Drehen etwa 37% erreichen. Wenn es sich um einen Winkelrotor handelt, kann er nur etwa 7P erreichen.
(3) Kapazität: Wie viele Probenröhrchen müssen jedes Mal zentrifugiert werden? Wie viel Kapazität benötigt jedes Probenröhrchen? Diese Faktoren bestimmen die Gesamtkapazität einer Zentrifuge. Einfach ausgedrückt, die Gesamtkapazität der Zentrifuge=die Kapazität jedes Zentrifugenröhrchens x die Anzahl der Zentrifugenröhrchen. Die Gesamtkapazität entspricht der Größe des Workloads.
14) Rotor: Es gibt zwei Haupttypen von Zentrifugenrotoren. Horizontaler Rotor: Die Blumenampel befindet sich während des Betriebs in einem horizontalen Zustand und steht im rechten Winkel zur Welle. Die Probe konzentriert das Sediment am Boden des Zentrifugenröhrchens: Winkelrotor: Der Zentrifugenbehälter und die Welle stehen in einem festen Winkel. Die Probe konzentriert das Sediment am Boden des Zentrifugenröhrchens und der Seitenwand in Bodennähe. Wenn Sie möchten, dass sich die getrennten Proben am Boden des Zentrifugenröhrchens konzentrieren, wählen Sie einen horizontalen Rotor. Wenn Sie möchten, dass sich die Probe am Boden des Zentrifugenröhrchens und an der Seitenwand in der Nähe des Bodens konzentriert, wählen Sie einen Winkelrotor.
Es gibt auch einige spezielle Tests oder spezielle Proben, die spezielle Rotoren erfordern, wie z Der Rotor hat eine feste Spezifikation, die mit der Kapazität der Zentrifuge kombiniert wird, wie beispielsweise ein 36X5 ml-Winkelrotor, der den Rotortyp und die Kapazität der Zentrifuge bestimmt, daher ist die Wahl des Rotors sehr wichtig.
⑸Steuerungssystem: Alle High-End-Zentrifugen verwenden Mikrocomputer-Steuerungssysteme. Diese Steuerungen können nicht nur den sicheren Betrieb der Zentrifuge gewährleisten, sondern auch die Aufgaben automatisch erledigen. Viele Zentrifugen verfügen heute über bessere humanisierte Kontrollsysteme. Zum Beispiel: Rotoridentifikationsfunktion, Sicherheitsverriegelungsfunktion, Fehleraufforderungsfunktion, Beschleunigungs- und Verzögerungskurve usw.
Neben den oben genannten Punkten müssen wir auf einige Details und notwendiges Zubehör achten. Der Hauptbestandteil der Zentrifuge ist der Motor. Der Motor ist in einen Motor mit Kohlebürste und einen bürstenlosen Motor unterteilt. Ersteres wurde eliminiert. Die meisten Zentrifugen sind mittlerweile bürstenlose Motoren und einige Motoren haben auch eine Bremsfunktion.
Kühlzentrifugen unterscheiden sich auch in Bezug auf die Kühlung. Die aktuelle umweltfreundliche Technologie ist natürlich die FCKW-freie Kühlung. Darüber hinaus muss das Geräuschproblem berücksichtigt und versucht werden, eine geräuscharme Zentrifuge zu wählen, um eine komfortable Versuchsumgebung zu gewährleisten.
Vorsicht beim Zubehör. Einige Experimente müssen spezielle Zentrifugenröhrchen verwenden (Zentrifugieren Sie toxische Proben oder Proben, die eine Ultrahochgeschwindigkeitszentrifugation erfordern). Solche Zentrifugenröhrchen müssen aus Sicherheitsgründen mit entsprechenden Hülsen ausgestattet werden.
Der Unterschied zwischen Zentrifugen für verschiedene Experimente
①Normale (nicht gekühlte) Zentrifugen Dieser Zentrifugentyp hat einen relativ einfachen Aufbau und kann in zwei Typen unterteilt werden: kleine Tischzentrifugen und Standzentrifugen. Es ist mit einem Motor, einem Geschwindigkeitsregler, einer Zeitschaltuhr usw. ausgestattet und einfach zu bedienen. Die Geschwindigkeit der Niedriggeschwindigkeitszentrifuge überschreitet im Allgemeinen 4000 U / min nicht, und die maximale Geschwindigkeit der Tisch-Hochgeschwindigkeitszentrifuge kann 18000 U / min erreichen.
②Die Geschwindigkeit der gekühlten Zentrifuge mit niedriger Geschwindigkeit überschreitet im Allgemeinen nicht 4000 U / min und die maximale Kapazität beträgt 2 bis 4 l. Es wird am häufigsten im Labor für eine große Anzahl von primären biologischen Makromolekülen, Sedimenten usw. verwendet. Es ist an der Reihe
Es gibt zwei Arten von Zentrifugenröhrchen, die aus einer Aluminiumlegierung bestehen, flacher Typ und abgewinkelter Typ, mit Hartglas-, Polyethylen-Hartkunststoff- und Edelstahlröhrchen. Die Zentrifuge ist mit einem Motor, einer Zeitschaltuhr und einem Regler ausgestattet
(Geschwindigkeitsanzeige) und Kühlsystem (Temperatureinstellbereich beträgt -20^+40seven), je nach Bedarf an Zentrifugalmaterial kann der Rotor mit unterschiedlicher Kapazität und unterschiedlicher Geschwindigkeit geändert werden.
®Die Drehzahl der Hochgeschwindigkeits-Kühlzentrifuge kann mehr als 20.000 U/min erreichen. Neben der Leistung und dem Aufbau einer Niedrigdrehzahl-Kühlzentrifuge bestehen die in der Hochdrehzahlzentrifuge verwendeten Winkelrotoren alle aus einer Titanlegierung und einer Aluminiumlegierung. Das Zentrifugenröhrchen besteht aus Polyethylen-Hartkunststoff mit einem Deckel. Diese Art von Zentrifuge wird hauptsächlich verwendet, um Mikroorganismen, Zelltrümmer, Zellen, große Organellen, Schwefelsäurepräzipitate und Immunpräzipitate zu sammeln.
Die Rotationsgeschwindigkeit der @Ultrazentrifuge kann mehr als 30.000 U/min erreichen, wodurch subzelluläre Organe klassifiziert und zur Bestimmung des Molekulargewichts von Proteinen und Nukleinsäuren verwendet werden können. Der Rotor besteht aus einer hochfesten Titanlegierung, die je nach Bedarf mit unterschiedlichen Kapazitäten und unterschiedlichen Drehzahlen von Rotoren gewechselt werden kann. Es gibt zwei Arten von Ultrazentrifugenmotoren, eine ist die direkte Beschleunigung des frequenzmodulierten Motors und die andere ist die Beschleunigung durch das drehzahlgeregelte Getriebe. Um die Wärmeentwicklung des Motors während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs zu vermeiden, sind ein Kühlmotorsystem (luftgekühlt, wassergekühlt), Drehzahlbegrenzer, Zeitschaltuhr, Geschwindigkeitsrekorder usw. installiert. Darüber hinaus ist die Ultrazentrifuge auch mit einem Vakuumsystem ausgestattet.