水平轉(zhuǎn)子在離心機(jī)中的工作過程

發(fā)布時間：

2012-02-20

概要：

對離心機(jī)的使用來說，平衡轉(zhuǎn)子是獲得好的分離效果的關(guān)鍵。

甩開轉(zhuǎn)子(swing-outrotor)亦稱水平轉(zhuǎn)子(擺平轉(zhuǎn)子)離心管放置在吊籃里，吊籃是軸對稱地掛在轉(zhuǎn)子上。旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子和擺平吊籃轉(zhuǎn)子等。
　　
　　1.吊籃的安裝方式
　　
　　2.壁效應(yīng)(welleffects)
　　
　　當(dāng)甩開轉(zhuǎn)子在離心機(jī)中旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子中的管壁效應(yīng)沒有在角轉(zhuǎn)子中嚴(yán)重。
　　
　　離心管中的顆粒沉降路徑與旋轉(zhuǎn)軸垂直，最初樣品區(qū)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(dá)管底的先后不同，使區(qū)帶加寬，也會引起顆粒堆積成塊、對流干擾和其他異常現(xiàn)象。
　　
　　3.轉(zhuǎn)子的平衡(balancingoftherotor)
　　
　　對離心機(jī)的使用來說，平衡轉(zhuǎn)子是獲得好的分離效果的關(guān)鍵。對于不同吊籃(試管)數(shù)的平衡方法如圖所示。軸對應(yīng)試管的重量平衡稱重誤差必須保持在0.1g以內(nèi)，而吊籃必須軸對稱地安放砸轉(zhuǎn)子體上，有些離心機(jī)要求全部吊籃都必須對號安裝。
　　
　　4.甩開轉(zhuǎn)子的分離過程
　　
　　a首先制備梯度，鋪放樣品，把吊籃掛(安裝)在轉(zhuǎn)子上(離心機(jī)沒有旋轉(zhuǎn)時，吊籃是垂直垂下的)；b轉(zhuǎn)子加速時，吊籃開始擺起，轉(zhuǎn)速達(dá)800r/min以上時，吊籃與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸成90°的水平位置，不發(fā)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，按其沉降系數(shù)或浮力密度的差異分離成不連續(xù)區(qū)帶；d轉(zhuǎn)子降速停轉(zhuǎn)，吊籃回到原來的垂直位置，在試管中不發(fā)生重定向
　　
　　5.甩開轉(zhuǎn)子的半徑體積關(guān)系
　　
　　式中，rt為旋轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)頭最大半徑。

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