Visningar: 40 Författare: Webbplatsredaktör Publicera tid: 2024-08-15 Ursprung: Plats
En centrifug är en avgörande vetenskaplig anordning som använder centrifugalkraft för att separera ämnen baserade på densitet, väsentliga inom områden som kemi, biokemi och molekylärbiologi. Den finns i låga, höga och ultralepiga varianter, med rotationshastighet och kapacitet som nyckelfaktorer. Att följa strikta säkerhetsförfaranden är absolut nödvändigt under drift.
Artikeln kommer att introducera centrifuger från följande punkter ：
Arbetsteori om centrifugmaskin
Klassificering av centrifugmaskin
Komponenter i centrifugmaskin
Huvudtekniska parametrar och prestandaindex för centrifuger
Applikationer och underhåll av centrifuger
Vanliga centrifugfel och felsökningsmetoder
Allmän princip
Arbetsprincipen för en centrifug är baserad på tillämpningen av centrifugalkraft.
Centrifugen snurrar med hög hastighet, vilket orsakar ämnen med olika tätheter eller partikelstorlekar i en blandning för att separera. De tätare eller större partiklarna tvingas till ytterkanten, medan de lättare eller mindre förblir närmare mitten.
Denna princip används ofta inom olika områden som medicin, vetenskap och industri.
Specifika metoder
l differentiell hastighetscentrifugeringsmetod
Denna metod använder skillnaderna i sedimentationshastigheterna för olika partiklar i ett centrifugalkraftfält. Under samma centrifugeringsförhållanden, genom att kontinuerligt öka den relativa centrifugalkraften, fälls partiklar i olika storlekar och former i en ojämn blandning steg för steg. Det används främst för separering av allmänna och speciella prover, såsom organeller och virus.
L Isodensitetscentrifugeringsmetod
Provet genomgår centrifugalutfällning eller sedimentationsjämvikt i ett visst inert gradientmedium. Under verkan av en viss centrifugalkraft fördelas partiklarna till vissa specifika positioner i gradientvätskan, vilket resulterar i separationen av olika zoner.
Enligt syfte: Förberedelsetyp, analytisk typ och typ av dubbla ändamål för både beredning och analys
Enligt hastighet: låghastighet, höghastighet, ultracentrifuger etc.
Enligt strukturen: Det kan delas upp i bänk-top-typ, multi-tube mikrotyp, celltyp, blodtvätttyp, höghastighetskyld typ, stor kapacitet låg hastighet kyltyp, bänk-top låghastighetsautomatisk balanscentrifug, etc.
Typer av centrifuger
Låghastighetscentrifug
Dessa används ofta i laboratorier för rutinpartikelsortering som drivs med en maximal hastighet på 4000-5000 rpm. Det finns få fall av temperaturreglering och drivs ofta vid rumstemperatur. Dessa centrifuger använder svängande hink och rotortortyper med fast vinkel, som används för att separera plasma och serum, såväl som komponenter som cerebrospinalvätska, pleural och peritoneal vätskor och urin.
Höghastighetscentrifug
Det kan fungera med något snabbare priser mellan 15 000 och 30 000 varv per minut, som innehåller en anordning för att reglera både temperaturen och hastigheten på operationen för den kritiska analysen av känsliga biologiska molekyler. Dessa centrifuger använder tre rotorer: fast vinkel, svängande hink och vertikal. De används för DNA och RNA -rening, subcellulär fraktionering och isolerande cellulära komponenter som mitokondrier.
Ultrakentrifug
Det är en mycket utvecklad och sofistikerad centrifug som kan separera små molekyler som konventionella centrifuger inte kan separera med snabb takt. Ultrakentrifugrotorhastigheter kan variera från 60 000 till 150 000 rpm. De kör prover i grupper eller som kontinuerliga flödessystem och är större. Ultrakentrifuger är oundgängliga inom området för molekylärbiologi och biokemi för rening av nukleinsyror och proteiner.
Introduktionen av rotor
Rotorn är kärnkomponenten i en centrifug som används för att separera prover, och dess hastighet beror på rotorns material och styrka. Låghastighetscentrifuger använder vanligtvis starka men lätta superhårda aluminiumlegeringar, medan ultrakentrifuger använder titanlegeringar. I allmänhet, för centrifuger av samma typ, snurrar rotorer som är lättare och har mindre kapacitet vid högre hastigheter, medan tyngre rotorer snurrar vid lägre hastigheter. Centrifuger har ofta olika rotorformer, var och en återspeglar olika centrifugalkraftfält och sedimentationsavstånd. Korrekt val av rotorer baserat på separationskrav är avgörande i praktiska tillämpningar.
Vanliga typer av rotorer
Rotorer med fast vinkel : Dessa rotorer håller rören i en vinkel på 14 till 40 ° till den vertikala så att partiklar rör sig ett kort avstånd medan de rör sig radiellt utåt och används i differentiell centrifugering.
Svängande hinkrotorer : Dessa rotorer, tillsammans med centrifugrören, svänger ut till ett horisontellt läge under accelerationstiden så att partiklar rör sig längre avstånd och därmed underlättar enklare separering av supernatanten från pelleten. Dessa typer av motorer används i densitetsgradientcentrifugering.
Vertikala rotorer : Dessa håller rören vertikalt, dvs parallellt med motoraxeln, och partiklarna rör sig kortare avstånd med kortare perioder för separering. Det används för isopycnisk och densitetsgradientseparation.
1. Maximal hastighet: Den högsta rotationshastigheten som kan uppnås med centrifugrotorn, mätt i varvtalet.
2. Maximal centrifugalkraft: Den maximala relativa centrifugalkraften (RCF) genererad av centrifugen, mätt i 'g '.
3. Maximal kapacitet: Den maximala provvolymen som kan bearbetas i en centrifugeringscykel, vanligtvis representerad som 'm × n '. (Här, 'm ' betecknar det maximala antalet centrifugrör som rymmer på en gång, och 'n ' representerar den maximala provvolymen som kan separeras i två centrifugrör, mätt i 'ml '.)
4. Hastighetsområde (hastighetsinställningsområde): Det justerbara rotorhastigheterna på centrifugen.
5. Temperaturkontrollområde: Utbudet av provtemperaturer som kan kontrolleras under centrifugdrift.
6. Driftspänning: Den spänning som krävs för att centrifugen ska fungera.
7. Strömförbrukning: hänvisar vanligtvis till centrifugmotorns nominella kraft.
På grund av den höga rotationshastigheten och den betydande centrifugalkraften som genereras av centrifuger kan allvarliga olyckor uppstå om de används felaktigt eller saknar regelbunden inspektion och underhåll. Därför måste driftsförfarandena och underhållen strikt vidhäftas under användning.
1. Håll balans : Centrifugrör och deras innehåll måste balanseras i förväg och placeras symmetriskt. Ett udda antal rör får aldrig laddas i rotorn för att säkerställa att lasten är jämnt fördelad runt rotorn.
2. Ladda rätt lösning : Öppen centrifug bör inte laddas med överdriven lösning för att förhindra att den kastas ut under centrifugering, vilket orsakar rotorobalans, rost eller korrosion.
3. Håll observation : Under centrifugeringsprocessen bör instrumenten på centrifugen ständigt observeras för att avgöra om de fungerar korrekt. Om någon onormal inträffar bör maskinen omedelbart stoppas för inspektion och felen bör elimineras omedelbart. Det får inte fortsätta att fungera förrän grundorsaken har identifierats.
4. Inspektion Innan var och en använder : Rotoröppningarna bör inspekteras strikt för alla främmande föremål och smuts för att upprätthålla jämvikt. Rotorn bör också kontrolleras för eventuella tecken på skador eller slitage.
5. Var uppmärksam på plaströr : Kontrollera användningsfrekvensen för plastcentrifugrör och kontrollera matchningsspecifikationerna. Olika typer av centrifugrör har olika materialegenskaper och maximala hastighetsgränser.
6. Förkylning : Vid centrifugeringsprover vid låga temperaturer är förkylning under en viss tid nödvändig.
7. Regelbundet underhåll : Horisontaliteten i centrifugens huvuddel bör kalibreras en gång var tredje månad. När det inte är i regelbunden användning bör det startas med låg hastighet i 1 till 2 gånger per månad, varje gång i 0,5 timmar.
Vanliga misslyckanden
1. Motor inte går
2. Motor misslyckas med att nå rankad hastighet
3. Rotorskador
4. Frys misslyckande med att starta eller dålig kylprestanda
5. Överdriven vibration eller ovanligt brus från centrifugkroppen
Felsökningsmetoder
För motor som inte går
1. Huvudeffektindikatorlampan inte på: Kontrollera om säkringen är blåst och säkerställa god kontakt mellan nätsladden, pluggen och uttaget.
2. Huvudkraftsindikator Ljus på men motorn kan inte starta:
(1) Kontrollera om bandomkopplaren eller porslinvariabelmotståndet är skadat eller om deras anslutande ledningar är frånkopplade.
(2) Kontrollera om det är frånkopplade eller internt kortslutna anslutningar i magnetfältspolen.
3. Kontrollera vakuumpumpmätaren och oljetrycksindikatorvärdena.
För motor som inte når nominell hastighet
1. Driv axelskada eller hindring. Det ska rengöras och ersättas snabbt.
2. Rengör kommutatorn och borstarna för att säkerställa god kontakt, eller byt ut dem.
3. Kontrollera för kortslutning eller öppna kretsar i rotorspollindningarna.
För rotorskador
1. Rotorhuvuden kan sprida centrifugrör på grund av faktorer som metalltrötthet, överhastighet, överspänning, kemisk korrosion, felaktig urval, obalanserad användning under drift och temperaturkontrollfel, vilket leder till provläckage och rotorhuvudskador. Elmotorn har övre och nedre lager som kräver periodisk smörjning (var sjätte månad eller årligen).
2. Operatörer måste vara skickliga i operativa förfaranden, välj korrekt lämpliga centrifugrör och rotorhuvuden och följa säkerhetsfaktorer och garantiperioder för rotorhuvudanvändning.
För frys misslyckande med att starta eller dålig kylprestanda
1. Strömavbrott, kontrollera nätsladden och säkringar separat.
2. Lågspänning utlöser säkerhetsanordningar som hindrar frysen från att starta.
3. När kraftspänningen sjunker till 180V till 190V kan frysen inte starta, vilket påverkar kyleffektiviteten.
4. Dålig ventilationsprestanda kan också påverka kyleffektiviteten.
För överdriven vibrationer eller ovanligt brus från centrifugkroppen
1. Vikten på centrifugrören är obalanserad och de placeras asymmetriskt.
2. Det finns främmande föremål i rotorhålen, lasten är obalanserad eller okvalificerade rörhylsor används.
3. Fixeringsmuttern vid den övre änden av rotoraxeln är lös, vilket orsakar friktion eller böjning av rotoraxeln.
4. Motorrotorn som inte är i mitten av magnetfältet kommer att generera brus.
5. Fixeringsskruvarna på dämpningsfjädrarna på basen är lösa, eller så är en av fjädrarna trasig.
6. Rotorn själv är skadad.
