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关于离心原理与离心参数的介绍--强森科技

点击次数:1703 发布时间:2018-01-30

1.离心概述

1.1离心原理

在离心力作用下,混合物质由于密度差异而沉积分离。离心时间由物质的密度和施加的离心力决定

>密度越大,越快沉降到达管底(密度=质量/体积)

>离心力越大,离心分离时间越短

 

离心分离按照应用可分为离心沉降和离心过滤两种

 

离心沉降 利用悬浮液(或乳浊液)密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现液-固或液-液(相)分离。日常实验应用有沉淀离心、密度梯度离心、等密度梯度离心等。

>沉淀离心 是离心机zui常见的应用,即通过离心使固体集聚沉淀在离心管底部从而与液体(上清液)分开。在相分离的过程中。溶质从而分散状态或者溶液介质中转移到另一种溶剂中(来进行化学/分子生物学分析)。

>等密度梯度离心 是指在离心力场下,在密度梯度介质中,颗粒移动到与它们各自的密度恰好相等的位置,形成一系列密度区,从而使不同密度的物质得到分离。

离心过滤 使悬浮液在离心力场下产生的离心压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现液-固分离。例如超滤膜离心分离纯化大分子物。

 

1.2离心参数

对于一台离心机来说比较重要的一下参数:相对离心力/转速、K因子、离心时间、温度等

1.2.1 相对离心力/转速

离心机通过离心力分离样品,加速度和转速是非常重要的参数。其中加速度是相对于地球表面的重力加速度g(9.81m/s²)而设置的。离心效果主要由相对离心力(rcf)来衡量。相比于每分钟转速(rpm),相对离心力更。

 

 

相同转速(rpm)的转子,离心半径不同可以形成不同的相对离心力(rcf)。

 

以MiniSpin plus和5430R为例,同样装载1.5ml离心管,并以同样转速14000rpm离心。根据上图公式,得到两台离心机的离心力分别为13100×g和20817×g,产生不同离心效果。

由此可见,转速相同的情况下,离心半径不同的转子有不同的相对离心力。

Tips:除了MiniSpin之外,Eppendorf所有的离心机都可以实现离心力和转速的自动转换。

 

1.2.1 K因子和时间(t)

K因子主要由转子决定。在离心过程中,它影响离心所需要的沉降时间(t)。一般而言,它是离心管中沉降距离的一个量度标准。在离心管中,离心分离所需的时间(t)与沉降距离成正比。K因子取决于转子中离心管的角度和使用的离心管类型。

K因子越小,意味着离心分离所需的时间越短,K因子还受转速的影响,转速越高,分离所 

需的时间越短

 

通过计算两个转子的K因子,可以直接比较两个转子离心分离过程的相对转速,K因子越小表明离心分离所需时间越短。

K因子和离心时间成正比:

 

 

如何选择离心机

离心前请确保与参考实验方案使用相同类型的转子、相同的相对离心力、离心温度以及离心时间。总的来说,要想成功离心,主要参数一下参考:

>样品类型       >适配器类型

>离心耗材       >相对离心力

>离心机种类     >离心所需温度

>转子类型 

 

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