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离心机的介绍及使用

点击次数：1514 发布时间：2021/11/26 9:53:28

[摘要]离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开;或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分。

[关键词]离心机原理分类使用

一、概述

为了加大分离能力，人们制造了离心机(centrifuge)，当其转子高速旋转时产生的离心加速度是重力加速度(g, 981cm/ s2)的很多倍，所受的力是重力的很多倍，分离能力也提高了很多倍。在自然搁置状态下需一整天才能完成的沉淀在离心机里可能几个小时或更短时间内就能完成。更重要的是在自然搁置状态下根本无法分离的操作在离心机中就能实现。光学显微镜的发明使人们观察到细菌，离心机则使人们提取到细菌以及后来的病毒，如肝炎病毒等。离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。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。

二、原理

离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。离心过滤是使悬浮液在离心力场下产生的离心压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现液-固分离:离心沉降是利用恳浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现液-固(或液液)分离。还有一类实验分析用的分离机，可进行液体澄清和固体颗粒富集，或液液分离，这类分离机有常压、真空、冷冻条件下操作的不同结构型式。衡虽离心分离机分离性能的重要指标是分离因数。它表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值，分离因数越大，通常分离也越迅速，分离效果越好。工业用离心分离机的分离因数-般为100~-20000，超速管式分离机的分离因数可高达.62000，分析用超速分离机的分离因数能达610000。决定离心分离机处理能力的另一因素是转鼓的工作面积，工作面积大处理能力也大。选择离心机须根据恳浮液(或乳浊液)中固体颗粒的大小和浓度、固体与液体(或两种液体)的密度差、液体粘度、滤渣(或沉渣)的特性,以及分离的要求等进行综合分析，满足对滤渣(沉渣)含湿量和滤液(分离液)澄清度的要求，初步选择采用哪一类离心分离机。然后按处理量和对操作的自动化要求，确定离心机的类型和规格，经实际试验验证。通常，对于含有粒度大于0. 01毫米颗粒的悬浮液，可选用过滤离心机;对于悬浮液中颗粒细小或可压缩变形的，则宜选用沉降离心机;对于悬浮液含固体量低、颗粒微小和对液体澄清度要求高时，应选用分离机。当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的，有条件的，要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢，而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。

三、分类及使用

(一)分类

1按分离因素Fr值分可将离心机分为以下几种型式: (1)常速离心机Fr≤3500 (一-般为600 1200)，这种离心机的转速较低，直径较大。
(2) 高速离心机Fr=3500 50000，这种离心机的转速较高，- -般转鼓直径较小，而长度较长。
(3) 超高速离心机Fr>50000，由于转速很高(50000r/min以上)，所以转鼓做成细长管式。分离因素Fr是指物料在离心力场中所受的离心力，与物料在重力场中所受到的重力之比值。2按操作方式分可将离心机分为以下型式: (1) 间隙式离心机其加料、分离、洗涤和卸渣等过程都是间隙操作，并采用人工、重力或机械方法卸渣，如三足式和上悬式离心机。(2)连续式离心机其进料、分离、洗涤和卸渣等过程，有间隙自动进行和连续白动进行两种。3按卸濟方式分可将离心机分为一下型式: ( 1)刮刀卸料离心机工序间接，操作自动。(2)活塞推料离心机工序半连续，操作自动。(3) 螺旋卸料离心机工序连续，操作自动。
(4)离心力卸料离心机工序连续，操作白动。
(5) 振动卸料离心机工序连续，操作白动。
(6)颠动卸料离心机工序连续，操作自动。.4按工艺用途川将离心机分为:过滤式离心机、沉降式离心机。5按安装的方式分还可将其分为立式、卧式、倾斜式、上悬式和二足式等。6按国家标准与市场使用份额分为以下四种(1)三足式离心机(2) 卧式螺旋离心机(3) 碟片式分离机(4) 管式分离机

(二)使用及注意事项.离心机应水平放置，距墙10cm以上，并保持良好的通风环境，免受热源和太阳光线的直接照射，室温不宜超过30"C，否则会影响制冷效果。当外界湿度较大时，离心机腔内的水分挥发慢，此时应及时清除，以防仪器生锈。离心刚从水温箱内取出的样本管时，应经常观察离心杯内是否有积水并及时倾倒，以保持离心杯的干燥和离心时的平衡。离心机严禁不加转头空转，如空转会导致离心机轴弯。离心机运转必须确认转头已放稳且己加紧，转头盖必须放且放稳。安装好一个转头后，将水平仪平放在转头上，反复调整离心机面的两个可调螺钉，直到wanquan水平。精密地平衡离心管和它们的内容物是十分重要的。使用时对负载必须平衡，符合对称安装。使用时如发现声音不正常，立即停机。有的普通离心机带有离心管套筒，平衡时应带上管套筒，一台离心机的套筒只能在该离心机上使用，不能在离心机之间(特别是不同型号的离心机之间)混用套筒。要注意防止放射性同位素对仪器的污染，先要仔细观察样本管有无裂痕或沙眼小孔，以免离心时液体渗出;其次是放人离心杯的塑料管动作要轻，防止液体溅出。如液体进入离心杯造成离心机腔内污染，应立即将离心杯取出，用自来水反复冲洗并晾干，同时还应该对离心机腔内进行清洁。
1离心机在预冷状态时，离心机盖必须关闭，离心结束后取出转头要倒置于实验台上,擦干腔内余水，离心机盖处于打开状态。
2转头在预冷时转头盖可摆放在离心机的平台上，或摆放在实验台.上，千万不可不拧紧浮放在转头上，因为-旦误启动，转头盖就会飞出，造成事故!
3转头盖在拧紧后- -定要用手指触摸转头与转盖之间有无缝隙，如有缝隙要拧开重新拧紧，直至确认无缝隙方可启动离心机。
4在离心过程中，操作人员不得离开离心机室，- -旦发生异常情况操作人员不能关电源(POWER)，要按ST0P。在预冷要填写好离心机使用记录。
5不得使用伪劣的离心使管，不得用老化、变形、有裂纹的离心管。
6在节假日和晚间zuihou一个使用离心机例行安全检查后方能离去。日，实验室常用的是电动离心机电动离心机转动速度快，要注意安全，特别要防止在离心机运转期间，因不平衡或试管垫老化，而使离心机边工作边移动，-致从实验台上掉下来，或因盖子未盖，离心管因振动而破裂后，玻璃碎片旋转飞出，造成事故。因此使用离心机时，必须注意以下操作。(一) 离心机套管底部要垫棉花或试管垫。( 二2)电动离心机如有噪音或机身振动时，应立即切断电源，即时排除故障。(三) 离心管必须对称放入套管中，防止机身振动，若只有一支样品管另外一支要用等质量的水代替。( 四)启动离心机时，应盖上离心机顶盖后，方可慢慢启动。(五) 分离结束后，先关闭离心机，在离心机停止转动后，方可打开离心机盖，取出样品，不可用外力强制其停止运动。(六) 离心时间一般1~2分钟，在此期问，实验者不得离开去做别的事。