La centrífuga se utiliza ampliamente en los sectores químico, petrolero, alimentario, farmacéutico, de procesamiento de minerales, carbón, tratamiento de aguas y construcción naval. 1. Clasificación de centrífugas
Las centrífugas se dividen principalmente en centrífugas de filtro y centrífugas de sedimentación.
El principio principal del filtro centrífugo es acelerar la fase líquida en la mezcla sólido-líquido fuera del tambor por la fuerza centrífuga generada por el tambor centrífugo giratorio de alta velocidad (con material de filtro apropiado), dejando la fase sólida en el tambor. , Para lograr el efecto de separación de sólidos y líquidos, o comúnmente conocido como deshidratación.
El principio principal de la centrífuga decantadora es acelerar la velocidad de sedimentación de los diferentes componentes de gravedad específica (fase sólida o fase líquida) en el líquido mezclado a través de la fuerte fuerza centrífuga generada por la rotación de alta velocidad del rotor, y separar el sustancias con diferentes coeficientes de sedimentación y densidades de flotabilidad en la muestra. 2. Centrífuga de laboratorio
La centrífuga experimental es un instrumento que utiliza la fuerza centrífuga generada por un rotor giratorio para separar sustancias con diferentes densidades y diferentes tamaños de partículas en una suspensión o emulsión, o análisis al mismo tiempo que la separación.
Clasificación: Las centrifugadoras eléctricas de uso común en los laboratorios incluyen centrifugadoras de baja y alta velocidad, centrifugadoras refrigeradas de baja y alta velocidad, y centrifugadoras refrigeradas de doble uso para análisis y preparación de ultravelocidad. Entre ellas, las centrífugas de baja velocidad (incluidas las de gran capacidad) y las centrífugas refrigeradas de alta velocidad son las más utilizadas. 2.1 Centrífuga de baja velocidad
La centrífuga de baja velocidad es un instrumento convencional que se utiliza para la precipitación centrífuga en el laboratorio. Tiene las ventajas de un rendimiento estable, uso flexible, alta confiabilidad y fácil mantenimiento. Es ampliamente utilizado en medicina clínica, bioquímica, inmunología, estaciones de sangre y otros campos. La centrífuga de baja velocidad tiene una estructura simple y se puede dividir en dos tipos: escritorio pequeño y tipo piso. Está equipado con un motor de accionamiento, un regulador de velocidad, un temporizador y otros dispositivos, que es fácil de operar.
La velocidad de la centrífuga de baja velocidad generalmente no excede las 4000 rpm, la velocidad generalmente no excede las 4000 rpm y la capacidad máxima es 2-4L. El laboratorio se utiliza más comúnmente para la separación primaria y extracción de grandes cantidades de macromoléculas biológicas y sedimentos.
Principio de funcionamiento de la centrífuga de laboratorio.
Durante la operación centrífuga, el recipiente de la centrífuga que contiene la misma cantidad de vino de prueba se coloca simétricamente en la copa colgante alrededor del rotor, y el vino de prueba se separa por la fuerza centrífuga generada por la rotación de alta velocidad del motor y el rotor. La fuerza centrífuga relativa (RCF) depende del radio de rotación de la muestra durante la centrifugación y la velocidad n. Su fórmula de cálculo es la siguiente:
RCF=l.U8X10-5Xn2Xr (Xg) (1)
fórmula:
n significa velocidad (r / min)
r Radio de rotación (cm)
ga unidad de aceleración gravitacional (9,8 Newtons / kg)
El tiempo T requerido para la separación y precipitación de partículas en el vino mezclado se calcula mediante la siguiente fórmula:
T=21. 4X (lnRmax-lnRmin)|^ (mínimo) (2)
n2 r 2(0-P)
fórmula:
P mezclado densidad casi líquida (g / cm3)
Viscosidad del vino mezclado K (P)
n Velocidad (r / min)
r Radio del rotor (cm)
. Densidad de partículas (g / cm3)
Rmax La distancia horizontal desde la parte inferior de la solución de prueba centrífuga hasta el eje (cm)
Proceso de operación y uso de centrífugas de laboratorio
La mesa de trabajo de la centrífuga de alta velocidad de sobremesa L debe ser plana y firme, y la sala de trabajo debe estar ordenada y limpia, seca y bien ventilada.
Compruebe si la perilla de control de velocidad de la centrífuga de baja velocidad está en la posición cero, si el tubo exterior está intacto y tiene una almohadilla de goma.
Abra la tapa de la centrífuga y limpie la cavidad interior y el rotor.
Transfiera el material centrifugado a un tubo de centrífuga adecuado, la cantidad debe estar a 1 ~ 2 cm de la abertura del tubo cardíaco, para que no se tire durante la centrifugación.
Coloque el tubo de centrífuga a centrifugar en una balanza de plataforma para equilibrar y coloque el tubo de ensayo equilibrado en la posición simétrica del rotor cruzado de la centrífuga.
Cierre la tapa y encienda la alimentación.
Establece el tiempo.
Seleccione la velocidad centrífuga, después de que la centrífuga deje de girar por sí misma, abra la tapa para descargar la muestra centrifugada.
Precauciones para centrifugadoras de laboratorio
En la actualidad, las centrífugas eléctricas se utilizan comúnmente en los laboratorios. La velocidad de rotación de las centrífugas eléctricas es rápida. Preste atención a la seguridad. En particular, evite que la centrífuga se mueva mientras trabaja debido al desequilibrio o al envejecimiento de la almohadilla del tubo de ensayo durante el funcionamiento de la centrífuga. Cuando el tubo de centrífuga se rompió debido a la vibración cuando el tubo de centrífuga se cayó del banco de pruebas o la tapa no se cubrió, los fragmentos de vidrio se salieron y provocaron un accidente. Por lo tanto, al utilizar la centrífuga, debe prestar atención a las siguientes operaciones:
(1) Hay una almohadilla de algodón o de tubo de ensayo en la parte inferior de la carcasa de la máquina Gaoxin; Siempre revise el rotor y el tubo de centrífuga usados en el experimento por grietas, envejecimiento, etc., si hay alguna conexión, debe ser reemplazado a tiempo.
(2) Si la centrífuga eléctrica hace ruido o el cuerpo vibra, la fuente de alimentación debe cortarse inmediatamente y la falla debe eliminarse a tiempo.
Mantenimiento de centrífugas de laboratorio
No coloque ningún material sobre la tapa de la centrífuga. Después de cada uso, asegúrese de limpiar la cavidad interior y el rotor.
Si la centrífuga de escritorio de alta velocidad no se ha utilizado durante mucho tiempo, la tapa de la centrífuga debe abrirse durante un período de tiempo antes de su uso y la cavidad interior debe secarse.
Es normal que la centrífuga se desgaste después de un uso prolongado.
Deje el tubo de centrífuga inmediatamente después de su uso.
Conocimientos básicos de centrífuga
La centrífuga, de acuerdo con el tamaño de la carga de trabajo, se selecciona principalmente de dos aspectos: velocidad y capacidad. La siguiente es una introducción detallada a varias centrífugas de sentido común:
⑴ Velocidad de rotación: la centrífuga se divide en centrífuga de baja velocidad (.0000 rpm / min), centrífuga de alta velocidad (10000 rpm / min-30000 rpm / min) y centrífuga de ultra alta velocidad (& gt ; 30000 rpm / min) según la velocidad máxima. , Cada centrífuga tiene una velocidad máxima nominal. La velocidad máxima se refiere a la velocidad en condiciones sin carga, pero la velocidad máxima varía según el tipo de rotor y el tamaño de la muestra. Por ejemplo: la velocidad nominal de una centrífuga es de 16000 rpm / min, lo que significa que el rotor gira 16000 veces por minuto cuando no hay carga. Después de agregar la muestra, la velocidad definitivamente será inferior a 16000 rpm / min. La velocidad máxima también es diferente (1) Una centrífuga importada puede equiparse con varios rotores), la velocidad máxima de la centrífuga seleccionada es mayor que la velocidad objetivo. Por ejemplo: la velocidad objetivo es 16000 rpm / min, la velocidad máxima de la centrífuga seleccionada debe ser superior a 16000 rpm / min.
(2) Temperatura: algunas muestras (como proteínas, células, etc.) se destruirán en un entorno de alta temperatura, por lo que debe elegir una centrífuga refrigerada. La centrífuga refrigerada tiene un rango de temperatura nominal. Cuando la centrífuga está funcionando a alta velocidad, el calor generado por la centrífuga se equilibra con el sistema de refrigeración de la centrífuga a una cierta temperatura (generalmente, las muestras para centrifugación refrigerada deben mantenerse a 3P ~ 8 ° C). La cantidad específica también está relacionada con el rotor, como una centrífuga. El rango de temperatura nominal es de -10P ~ 60 ° C. Cuando se instala un rotor horizontal, puede alcanzar aproximadamente el 37% cuando está girando. Si es un rotor en ángulo, solo puede alcanzar alrededor de 7P.
(3) Capacidad: ¿Cuántos tubos de muestra deben centrifugarse cada vez? ¿Cuánta capacidad necesita cada tubo de muestra? Estos factores determinan la capacidad total de una centrífuga. En pocas palabras, la capacidad total de la centrífuga=la capacidad de cada tubo de centrífuga X el número de tubos de centrífuga. La capacidad total coincide con el tamaño de la carga de trabajo.
14) Rotor: Hay dos tipos principales de rotores de centrífuga. Rotor horizontal: la cesta colgante se encuentra en un estado horizontal durante el funcionamiento y forma un ángulo recto con el eje. La muestra concentra el sedimento en la parte inferior del tubo de centrífuga: Rotor angular: el recipiente de la centrífuga y el eje están en un ángulo fijo. La muestra concentra el sedimento en la parte inferior del tubo de centrífuga y la pared lateral cerca del fondo. Si desea que las muestras separadas se concentren en la parte inferior del tubo de centrífuga, elija un rotor horizontal. Si desea que la muestra se concentre en la parte inferior del tubo de centrífuga y la pared lateral cerca de la parte inferior, elija un rotor angular.
También hay algunas pruebas especiales o muestras especiales que requieren rotores especiales, como: cestas colgantes de gran capacidad (utilizadas principalmente en estaciones de sangre), rotores de placas de enzimas, rotores de portaobjetos de vidrio, rotores de PCR, rotores de gradillas de tubos de ensayo, rotores capilares, etc. El rotor tiene una especificación fija, que se combina con la capacidad de la centrífuga, como un rotor en ángulo de 36X5 ml, que determina el tipo de rotor y la capacidad de la centrífuga, por lo que la elección del rotor es muy importante.
⑸Sistema de control: todas las centrífugas de alta gama adoptan sistemas de control por microcomputadora. Estos sistemas de control no solo pueden garantizar el funcionamiento seguro de la centrífuga, sino que también pueden completar las tareas de forma automática. Muchas centrifugadoras tienen ahora mejores sistemas de control humanizado. Por ejemplo: función de identificación del rotor, función de bloqueo de seguridad, función de aviso de falla, curva de aceleración y desaceleración, etc.
Además de los puntos anteriores, debemos prestar atención a algunos detalles y accesorios necesarios. El componente principal de la centrífuga es el motor. El motor se divide en un motor con escobilla de carbón y un motor sin escobillas. El primero ha sido eliminado. La mayoría de las centrífugas ahora son motores sin escobillas y algunos motores también tienen una función de freno.
Las centrífugas refrigeradas también son diferentes en términos de refrigeración. La tecnología ecológica actual es, por supuesto, la refrigeración sin CFC. Además, se debe considerar el problema del ruido y tratar de elegir una centrífuga de bajo ruido para mantener un ambiente experimental cómodo.
Tenga cuidado con los accesorios. Algunos experimentos necesitan utilizar tubos de centrífuga especiales (centrifugar muestras tóxicas o muestras que requieren una centrifugación ultrarrápida). Dichos tubos de centrífuga deben estar equipados con los manguitos correspondientes para ser más seguros.
La diferencia entre centrifugadoras para diferentes experimentos.
①Centrífugas ordinarias (no refrigeradas) Este tipo de centrífuga tiene una estructura relativamente simple y se puede dividir en dos tipos: pequeña de escritorio y de pie. Está equipado con un motor, un regulador de velocidad, un temporizador, etc., y es fácil de operar. La velocidad de la centrífuga de baja velocidad generalmente no supera las 4000 rpm, y la velocidad máxima de la centrífuga de alta velocidad de mesa puede alcanzar las 18000 rpm.
②La velocidad de la centrífuga refrigerada de baja velocidad generalmente no supera las 4000 rpm y la capacidad máxima es de 2 ~ 4L. Se utiliza con mayor frecuencia en el laboratorio para un gran número de macromoléculas biológicas primarias, sedimentos, etc., respectivamente. Su turno
Hay dos tipos de tubos de centrífuga, que están hechos de aleación de aluminio, tipo plano y tipo angular, con vidrio duro, plástico duro de polietileno y tubos de acero inoxidable. La centrífuga está equipada con un motor, un temporizador y un regulador.
(Indicador de velocidad) y sistema de refrigeración (el rango de temperatura ajustable es -20 ^ +40seven), de acuerdo con la necesidad de material centrífugo, se puede cambiar el rotor de diferente capacidad y diferente tipo de velocidad.
®La velocidad de la centrífuga refrigerada de alta velocidad puede alcanzar más de 20.000 rpm. Además del rendimiento y la estructura de una centrífuga refrigerada de baja velocidad, los rotores angulares utilizados en la centrífuga de alta velocidad están hechos de aleación de titanio y aleación de aluminio. El tubo de centrífuga está hecho de plástico duro de polietileno con una tapa. Este tipo de centrífuga se usa principalmente para recolectar microorganismos, desechos celulares, células, orgánulos grandes, precipitados de ácido sulfúrico e inmunoprecipitados.
@La velocidad de rotación de la ultracentrífuga puede alcanzar más de 30.000 rpm, lo que permite clasificar órganos subcelulares y utilizarse para la determinación del peso molecular de proteínas y ácidos nucleicos. El rotor está hecho de aleación de titanio de alta resistencia, que se puede cambiar con diferentes capacidades y diferentes tipos de rotores de velocidad según los requisitos. Hay dos tipos de motores de ultracentrífuga, uno es la aceleración directa del motor de frecuencia modulada y el otro es la aceleración a través de la caja de cambios de velocidad variable. Para evitar la generación de calor del motor durante el funcionamiento a alta velocidad, se instala un sistema de motor de refrigeración (refrigerado por aire, refrigerado por agua), limitador de velocidad, temporizador, registrador de velocidad, etc. Además, la ultracentrífuga también está equipada con un sistema de vacío.