*高速离心机：最大转速为20000～25000rpm，最大容量可达3升。转头多样。一般都有制冷系统，以消除高速旋转转头与空气之间摩擦而产生的热量，离心室的温度可以调节和维持在0～40C。通常用于微生物菌体、细胞碎片、大细胞器、免疫沉淀物等的分离纯化工作，但不能有效地沉降病毒、小细胞器(如核蛋白体)或单个分子。五、离心机的分类与结构第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日*超速离心机：转速可达50000～80000rpm，相对离心力最大可达510000g，离心容量由几十毫升至两升，设有冷冻系统、真空系统和安全保护系统。分离的形式是速率区带离心和等密度区带离心。最著名的生产厂商有美国的贝克曼公司和日本的日立公司等。五、离心机的分类与结构第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日关于离心机原理以及分类概述第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日*内容提纲一、离心机的工作原理二、常用的离心方法三、离心机的分类与结构四、离心机的使用和维护第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日*离心现象是指物体在离心力场中表现的沉降现象。引言应用离心沉降进行物质的分析和分离的技术就称为离心技术。实现离心技术的仪器是离心机(centrifuge)。第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日*第一节
离心机的工作原理第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日*一、圆周运动与离心现象向心力：做圆周运动的物体所受的外力的合力。它的大小取决于外力的大小，方向是与速度的方向垂直，指向圆心。v:线速度;ω:旋转角速度(弧度／秒);r:旋转体离旋转轴的距离(cm);m:颗粒质量;ρ:物体密度;V:物体体积F=mv2/r=mrω2=ρVrω2第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日*二、液体中的微粒在重力场中的分离颗粒静置一段时间后，受重力场影响会开始沉降运动。粒子越重，下沉越快。反之密度比液体小的粒子就会上浮，这个现象为重力沉降。沉降速度(sedimentationvelocity)：微粒在重力场中下降的速度。它的影响因素：微粒的大小、形态、密度、液体的粘度和重力场的强度。如实验室制备血清时就可以采用室温静置的方法得到。第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日*如果重力场的强度(g)足够大，则沉降速度足够快，那么就可以实现生物大分子的分离。扩散现象：重力场中扩散现象是无条件的，绝对的。特别是对于病毒和蛋白质类小分子物质，扩散对物质的沉降影响更大。如何克服？二、液体中的微粒在重力场中的分离第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日*三、液体中的微粒在离心力场中的沉降颗粒在圆周运动时的切线运动称为离心沉降。实际上，颗粒在介质中作切线运动时，将受到介质的摩擦阻力，使颗粒在离心管中作曲线运动。第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日*三、液体中的微粒在离心力场中的沉降颗粒在离心管中的沉降速度与离心机转速有关，旋转速度越快，颗粒沉降越快。mω2r=m(2πN/60)2r=4π2N2rm/3600m:颗粒质量;ω:旋转角速度；N:每分钟转头旋转次数；r:离心半径第9页，共45页，星期日，2025年，2月5日*相对离心力（RCF，Relativecentrifugalforce）是指在离心场中，作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数，单位是重力加速度“g”。例如25000×g，则表示相对离心力为25000。三、液体中的微粒在离心力场中的沉降相对离心力RCF的值（g值）取决于转子的转速（rpm）和旋转半径（r,以mm计算），可用如下公式表示（rpm：revolutionsperminute每分钟转数，r/min）
第10页，共45页，星期日，2025年，2月5日*由上式可见，只要给出旋转半径r，则RCF和rpm之间可以相互换算。三、液体中的微粒在离心力场中的沉降rav=(rmin＋rmax)/2但是由于转头的形状及结构的差异，使每台离心机的离心