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離心機角轉(zhuǎn)子工作原理

2009-06-03 [2269]

角轉(zhuǎn)子它是固定角度轉(zhuǎn)子(fixed-angle rotor)的簡稱。裝入溶液的離心管與轉(zhuǎn)軸間的角度θ是轉(zhuǎn)子制造時形成的,永遠(yuǎn)不能改變。角度范圍一般在14°~40°之間。離心過程中離心管位置不變,樣品發(fā)生重定向,離心管與轉(zhuǎn)軸間的夾角越小,重定向的程度越打,離心的效率就越高。角轉(zhuǎn)子工作過程如圖所示。

 
 角轉(zhuǎn)子的工程過程
 
a制備梯度,裝樣,把離心管插入轉(zhuǎn)子中;b,離心機加速過程中,梯度和樣品層發(fā)生重定向(變成徑向);c,顆粒沉降形成區(qū)帶;d,轉(zhuǎn)子停止過程中,再次定向(變成垂直梯度)
 
        角轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子體、轉(zhuǎn)子蓋、手提把和測速環(huán)等組成,轉(zhuǎn)字體中有離心管孔和底座軸孔。底座軸孔坐在轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸上,驅(qū)動軸的軸頭插入其中。角轉(zhuǎn)子的基本參數(shù)包括:可以容納的離心管數(shù)目、zui大裝樣量、zui高轉(zhuǎn)速、zui大離心半徑、zui小離心半徑、平均離心半徑、k系數(shù)、zui大相對離心加速度、離心管與轉(zhuǎn)軸間的夾角、轉(zhuǎn)子重量以及轉(zhuǎn)子材料等。
 
        離心管孔的傾角θ對沉降分離效果的影響很大,角度大,顆粒沉降路徑長,分離效果好。角度小,顆粒沉淀距離短,沉淀分離所需時間短,分離效率高。
 
        在使用角轉(zhuǎn)子時應(yīng)注意,離心管要受到強大離心場的作用,軟質(zhì)離心管(如聚丙烯)在管子沒有裝滿液體的情況下會塌陷。硬質(zhì)離心管(如聚碳酸脂)反復(fù)使用時會破裂。
 
         顆粒在角轉(zhuǎn)子中沉降時,沿離心力方向先撞到管壁,然后沿管壁再滑向管底。因此,在試管的一側(cè)就會出現(xiàn)顆粒的(尤其大顆粒)沉積,此現(xiàn)象稱為壁效應(yīng)(wall effects)。壁效應(yīng)容易使沉降顆粒受突然變速而產(chǎn)生對流干擾,尤其在分離沉降特性相似的顆粒時更為明顯。如果管內(nèi)表面粗糙,顆粒移動會受阻,有時會出現(xiàn)顆粒粘在管壁上形成小塊。
 
 
角轉(zhuǎn)子里顆粒沿試管壁沉降
 
        角轉(zhuǎn)子中離心管內(nèi)液體的半徑—體積關(guān)系:角轉(zhuǎn)子中,裝放溶液的轉(zhuǎn)軸間的夾角為θ,離心過程中梯度發(fā)生重定向,梯度液的徑向橫短面(Ar)是隨半徑變化的的斜截斷。
 
 
 
角轉(zhuǎn)子中裝放溶液的離心管與轉(zhuǎn)軸間的夾角
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