离心机的原理

1、 将样品放入离心机转头的离心管内，离心机驱动时，样品液就随离心管做匀速圆周运动，于是就产生了一向外的离心力。悬浮液在高速旋转下，由于巨大的离心作用，使悬浮的微小颗粒以一定的速度沉降，从而使溶液得以分离。由于不同颗粒的质量、密度、大小及形状等彼此各不相同，在同一固定大小的离心场中沉降速度也就不相同，由此便可以得到相互间的分离。沉降速度跟离心机的转速也有关联。我们可通过重力作用下观察到它们的沉降过程。原因：由于微粒的热运动而产生的质量迁移现象，主要是由于密度差引起的。 颗粒越小降越慢，而扩散现象则越严重。如果加大重力，就可能 克 服 扩 散 现象的不利影响。（一）离心力离心力：由于物体旋转而产生脱

2、 离旋转中心的力，也是物体作圆周运动所产生的向心力的反作用力。离心运动：物体远离圆心运动的现象。是由于向心力消失或者不足而造成的。 F = m2r =m(2N/60)2F 为离心力的强度； m 为沉降颗粒的有效质量； 为离心转子转动的角速度，其单位为rad/s； r 为离心半径(cm)，即转子中心轴到沉降颗粒之间的距离。 离心力是衡量离心机最重要的参数之一，也是离心机档次的区别标准之一， 离心机在出厂的时候都会给出该离心机的最大离心力。 转子的半径和样品质量在运转的时候是不变的，只有转速可以通过控制发生变化，因此我们往往习惯用转速来描述一个离心机。如：高速离心机，超高速离心机。通常颗粒在离心过

3、程中的离心力是相对于颗粒本身所受的重力而言，因此把这种离心力叫做相对离心力。只要RCF不变，一个样品可以在不同的离心机上获得相同的结果。用表示很显然，离心力随着转速和颗粒质量的提高而加大，而随着离心半径的减小而降低。离心力通常以相对离心力RCF 表示，即离心力F 的大小相对于地球引力(G)的多少倍，单位为g，其计算公式如下： RCF= 1.119105(h)2rg 可以看出，在同一转速下，由于F的不同，RCF相差会很大，实际应用时一般取平均值。在离心实验的报告中，RCF、r 平均、离心时间t 和液相介质等条件都应表示出来，因为它们都与样品的沉降速度有直接的联系。显然RCF是一个只与离心机相关的

4、参数，而与样品并无直接的关系。重力沉降：液体中的微粒受重力的作用，较重的微粒下沉与液体分开。微粒在液体节制中沉降将受到介质的浮力，介质阻力及扩散现象的影响。一个颗粒要沉降，它必须置换出位于它下方等体积的溶液，这只有当颗粒的质量大于被置换出的液体的质量时才能通过离心的手段达到，否则，在离心过程中颗粒将发生向上漂浮，而不是下沉。当颗粒在运动时，不论方向如何，它都要穿过溶剂分子，所产生的摩擦力总是与颗粒运动的方向相反。 沉降速度：指在强大离心力作用下，单位时间内物质运动的距离。dxdt=m(1-0/)g/f式中0为介质的密度，为微粒的密度，g为重力加速度，f为阻力系数。由上式可知，微粒的沉降速度与m(1-0/)g成正比，与阻力系数f成反比。沉降时间：如转速已知，则需确定分离某粒子所需的时间。K系数：用来描述一个转子中，将粒子沉降下来的效率。K系数与离心转速及粒子沉降的路径有关，故为一个变数。沉降系数：颗粒在单位离心力场作用下的沉降速度，单位为秒。 在离心机中，离心管放于离心转头里，当离心机开动时，离心管绕离心转头的轴旋转，作圆