解析離心機水平轉子工作原理

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tags: 離心機    時間:2014-03-11 12:41:42
解析離心機水平轉子工作原理簡介
    甩開轉子(swing-outrotor)亦稱水平轉子(擺平轉子)離心管放置在吊籃里,吊籃是軸對稱地掛在轉子上。旋轉時,吊籃受離心力而由垂直位置甩到水平位……
解析離心機水平轉子工作原理正文
    

甩開轉子(swing-outrotor)亦稱水平轉子(擺平轉子)離心管放置在吊籃里,吊籃是軸對稱地掛在轉子上。旋轉時,吊籃受離心力而由垂直位置甩到水平位置,故也稱為外擺動式轉子和擺平吊籃轉子等。
1.吊籃的安裝方式
2.壁效應(welleffects)
當甩開轉子在離心機中旋轉時,離心力的作用方向是徑向的,在水平切面是對稱的扇形,只有離心管中心線上的顆粒與離心力場方向完全一致,其他位置的顆粒在沉降過程中會碰到管壁,沿管壁沉降。在甩開轉子中的管壁效應沒有在角轉子中嚴重。
離心管中的顆粒沉降路徑與旋轉軸垂直,最初樣品區帶中心的顆粒將徑向沉降,然而靠近管壁處的顆粒會先與管壁碰撞,離管壁的距離不同,則到達管底的先後不同,使區帶加寬,也會引起顆粒堆積成塊、對流干擾和其他異常現象。
3.轉子的平衡(balancingoftherotor)
對離心機的使用來說,平衡轉子是獲得好的分離效果的關鍵。對於不同吊籃(試管)數的平衡方法如圖所示。軸對應試管的重量平衡稱重誤差必須保持在0.1g以內,而吊籃必須軸對稱地安放砸轉子體上,有些離心機要求全部吊籃都必須對號安裝。
4.甩開轉子的分離過程
a首先製備梯度,鋪放樣品,把吊籃掛(安裝)在轉子上(離心機沒有旋轉時,吊籃是垂直垂下的);b轉子加速時,吊籃開始擺起,轉速達800r/min以上時,吊籃與轉子旋轉軸成90°的水平位置,不發生梯度重定向;c在離心力場的作用下,樣品中的顆粒往管底方向沉降,按其沉降係數或浮力密度的差異分離成不連續區帶;d轉子降速停轉,吊籃回到原來的垂直位置,在試管中不發生重定向
5.甩開轉子的半徑體積關係
式中,rt為旋轉中心與液面頂部間的距離。
若考慮對半球管底的影響,可用下式:
式中,b為管內盛放溶液的總體積;V為從彎液面至r處溶液的體積;r為轉軸間的距離,Wt為管底的厚度;t為管壁厚度;D為離心管孔半徑;Rmax為轉頭最大半徑。
6.應用
等密度離心選用短粗離心管,速率區帶離心選用細長離心管,它們是製備離心機作分析的最通用技術。甩開轉子在少數情況下也用於差速離心機分離。由於甩開轉子的半徑—體積關係比較簡單,易於形成等動力梯度,所以它是用製備機測定沉降係數的主要方法。

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