實驗室低速離心機(jī)的工作原理

實驗室低速離心機(jī)是一種利用離心力對混合液體進(jìn)行分離的常用設(shè)備，其工作原理基于密度差異和離心力作用，適用于對剪切力敏感或沉降速度較慢的樣品（如細(xì)胞、大分子蛋白質(zhì)等）。以下是其核心工作原理和關(guān)鍵點(diǎn)：

1. 基本原理
  離心力驅(qū)動分離：
當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，樣品管中的混合物質(zhì)受到向外的離心力，密度較大的組分（如細(xì)胞、沉淀物）會向外側(cè)（管底）沉降，密度較小的組分（如上清液）則靠近旋轉(zhuǎn)中心，從而實現(xiàn)分離。
  低速特點(diǎn)：
低速離心機(jī)轉(zhuǎn)速通常為 1,000~10,000 rpm（相對高速離心機(jī)更低），產(chǎn)生的離心力較小（通常標(biāo)注為 ×g，如2,000×g），適合溫和分離，避免破壞脆弱樣本（如活細(xì)胞）。

2. 核心組件與工作流程
  轉(zhuǎn)子：
  承載樣品管，分為固定角轉(zhuǎn)子（角度固定，分離路徑短）和水平轉(zhuǎn)子（甩平式，分離路徑長）。
  低速離心機(jī)多采用水平轉(zhuǎn)子，減少對樣品的沖擊。
  電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)：
  通過電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，低速離心機(jī)通常使用無刷電機(jī)或碳刷電機(jī)，噪音較低，穩(wěn)定性強(qiáng)。
  控制系統(tǒng)：
  調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速（rpm）和時間，部分機(jī)型可設(shè)置緩啟動/緩?fù)９δ埽乐箻悠分貞摇?br style="font-family: "sans serif", tahoma, verdana, helvetica;"/>  安全機(jī)制：
  配備蓋鎖（運(yùn)行時自動鎖定）、不平衡檢測（避免振動損壞）和過熱保護(hù)。

3. 關(guān)鍵參數(shù)
  相對離心力（RCF）：
實際分離效果取決于RCF（單位×g），計算公式：
\[
RCF = 1.118 \times r \times (rpm/1000)^2
\]
（\( r \)為旋轉(zhuǎn)半徑，單位厘米）
  轉(zhuǎn)速與樣品適配性：
低速離心機(jī)適用于：
  細(xì)胞培養(yǎng)物（如離心收集細(xì)胞）。
  血液分層（分離血清與血細(xì)胞）。
  大分子沉淀（如蛋白質(zhì)、核酸）。

4. 應(yīng)用場景
  生物樣本處理：分離全血中的血漿/血清、細(xì)胞懸液濃縮。
  化學(xué)實驗：沉淀結(jié)晶、固液分離。
  環(huán)保領(lǐng)域：污泥沉降分析。

5. 注意事項
  平衡對稱：樣品管必須對稱放置并等重，否則易損壞轉(zhuǎn)子。
  轉(zhuǎn)速選擇：需根據(jù)樣品密度差調(diào)整，過高轉(zhuǎn)速可能導(dǎo)致樣本損傷。
  離心管材質(zhì)：需耐腐蝕（如PP材質(zhì)）且匹配轉(zhuǎn)子規(guī)格。

低速離心機(jī)通過可控的離心力實現(xiàn)溫和分離，是實驗室處理敏感樣品的可靠工具。使用時需嚴(yán)格遵循操作規(guī)范，以確保分離效果和設(shè)備壽命。