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離心機(jī)工作原理

來源:常州市金壇勒普儀器有限公司   2022年10月20日 13:45  

離心機(jī)是利用離心力,分離液體與固體顆?;?/span>液體液體的混合物中各組分的機(jī)械。離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開,或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同,又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用于排除濕固體中的液體,例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn),有的沉降離心機(jī)還可對固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級。

當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動(dòng)時(shí),由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動(dòng)的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關(guān),并且又與重力場的強(qiáng)度及液體的粘度有關(guān)。象紅血球大小的顆粒,直徑為數(shù)微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。
此外,物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時(shí)還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無條件的絕對的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運(yùn)動(dòng)。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因?yàn)轭w粒越小沉降越慢,而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴(kuò)散產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)。
離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。
離心力(g)和轉(zhuǎn)速(rpm)之間的換算
離心力G和轉(zhuǎn)速RPM之間的換算其換算公式如下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G為離心力,一般以g(重力加速度)的倍數(shù)來表示。
10^(-5) 即10的負(fù)五次方,(rpm)^2轉(zhuǎn)速的平方,R為半徑,單位為厘米。
例如,離心半徑為10厘米,轉(zhuǎn)速為8000RPM,其離心力為:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即離心力為7104g.
而當(dāng)離心力為8000g 時(shí),其轉(zhuǎn)速應(yīng)為:8489即約為8500rpm。


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