離心機轉子的分類及應用

離心機    時間:2014-03-12 05:24:16
離心機轉子的分類及應用簡介
離心轉子是離心機的核心部件,離心機中所有系統的配置都是為了確保轉子在一定條件下安全運轉。轉子不僅直接影響分離效果,它也是離心機技術中的主要受力部件,對離……
離心機轉子的分類及應用正文

離心轉子是離心機的核心部件,離心機中所有系統的配置都是為了確保轉子在一定條件下安全運轉。轉子不僅直接影響分離效果,它也是離心機技術中的主要受力部件,對離心機的安全極為重要。長期以來,轉子是離心機和離心技術研究工作者研究的重點。

簡單的說,可以將離心機分為主機和可拆卸的轉子(轉頭)兩部分,一個多功能主機通常可以配多個轉子,靠不同型號的轉子來滿足不同的需要來實現其「多功能」的,這樣可以有效的降低採購成本,但是選購的時候需要注意選擇,轉子拆裝方便的離心機。

一般的離心機轉子與主軸直接配合,廠家為了降低噪音往往把主機和轉子的配合度做得相當高,但這樣最大的弊端就是轉子容易與主軸咬死造成拆卸不方便,另外,這種轉子與電機的配合方式還存在很強的方向性,當轉子方向與電機主軸配合發生偏移時會造成較大的噪音影響整機的使用壽命,嚴重的話將會造成主軸斷裂,轉子爆炸。象德國sigma離心機就是採用膨脹夾套方式將轉子固定在主軸上,這樣不論多長時間都能輕鬆的拆裝轉子,不會出現咬死的情況.

最常用的轉子包括固定角轉子和水平轉子。轉子越齊當然功能越全,所以選擇轉子通常根據常用樣品的容量及離心的條件選擇,通常水平轉頭和角轉頭各一個,大容量(相對較低速)的轉子和小容量高轉速的轉子各一個,再根據工作中的不同需要選擇其他轉子。

角轉子中的離心管能夠保持固定的角度離心,可以使用較高的轉速,離心后沉澱位於管底的斜面。較大容量的轉子通常可以配不同的「適配器」來「固定」小容量的樣品管,例如6?x?85ml的轉子每孔可以放置85ml的離心管,也可以放50ml或者15—20ml的離心管,實現一物多用;但是由於重量的負擔,大容量轉子的最高轉速相對小的要低一些,因而還要考慮最高離心力是否能滿足實驗要求。因為最高轉速的轉頭通常是適配2ml離心指管的轉子,有時一個轉子的價格就幾乎可以買多一個小離心機,還可以減少昂貴設備的損耗。有的小型台式的高速離心機也提供大小不同的固定角轉子(分別配合0.5ml和2ml/1.5ml離心指管,其實,除非是經常固定使用0.5ml離心管且每次離心的樣品量比較大,一般選擇一個2ml/1.5ml轉子,配合適配器(有適合0.2ml、0.4ml、0.5ml管的適配器)就可以滿足需要。如果常用PCR條管的還要考慮配一個8聯管的轉子比較方便。

角轉子配的蓋子有助於減少摩擦、降低噪音和防止意外,使用角轉子一定要蓋蓋,如未蓋離心腔內會產生很大的渦流阻力和摩擦升溫,這等於給離心機的電機和制冷機增加了額外負擔,影響離心機的使用壽命。另外有一種氣密性轉子可以進行氣密性離心,防止意外泄漏,對於改善實驗環境很重要。

水平轉子配有2或4個吊籃,靜止時垂直掛在轉子上,吊籃有不同的適配器以滿足不同容量的離心管的需要。當轉子轉速超過600rpm后離心管達到水平位置,樣品沉降方向是沿離心管軸向移動,最後沉降在管底,便於收集。因為不如固定角轉子穩固,水平吊籃最高轉速相比固定角轉子要低很多,限於低速離心的範圍。吊籃有不同的適配器,可以放置各種類型的離心管,甚至滿足平板離心的需要——例如eppendorf的大容量離心機可配多用途適配器,使得多個微孔板或者培養板、深孔板、PCR板、玻片盒、大規模核酸純化試劑盒的純化板、甚至細胞培養瓶的離心可以和大容量的離心瓶公用同一個水平轉子,有助於節約經費同時滿足多樣化的需求。所以說選擇適配範圍越寬的轉子越好。

水平轉子可以使離心沉澱在管底而非管壁的斜面上,但是水平轉子的轉速往往較同型號的固定轉子慢很多——有時無法滿足高速離心的需要,對於要求高速但是又要求沉澱在管底的微量樣品就可以選擇鼓型轉子,離心指管水平固定在這種外型不甚美觀的「圓餅乾盒子」裡面的支架上,可以以相對較高的速度離心(14000rmp)又保證沉澱聚集在管底。

越來越多新型轉子應新的需要而誕生。轉子的材質也從重量輕、強度高、造價低的鋁合金不斷創新,出現了碳纖維轉子、塑料轉子等等超輕轉子,還有採用鋁合金模具壓成空心角轉從而有效減輕重量,從而減輕電機的負荷及增加樣品的容量。現在的轉子和適配器、蓋子多數都可以直接高溫消毒,抗腐耐溫性也大大提高,可以滿足特殊的需要。不過轉子在高速運轉時,內部會產生離心應力,因而都有一定的使用極限,需要參照說明書正確保管和使用。當離心應力超過一定的限度后,將引起轉頭過早損壞,甚至發生意外,應嚴格遵循廠家的說明。

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