離心機(jī)轉(zhuǎn)子分類(lèi)與功能介紹

離心機(jī)是利用離心力將懸浮液中的固體顆粒與液體分開(kāi)的設(shè)備，它可將乳濁液中兩種密度不同又互不相溶的液體分開(kāi)（例如從牛奶中分離出奶油），也可用于排除濕固體中的液體，亦或者利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn)對(duì)固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分離比較等。

轉(zhuǎn)子是離心機(jī)的重要配件，大多數(shù)離心機(jī)主要是由主機(jī)和轉(zhuǎn)子兩部分組成，作為離心機(jī)主要的運(yùn)行部件，轉(zhuǎn)子的好壞直接影響到分離效果，所以其安全性非常重要。轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)、材料的選擇以及離心技術(shù)的研究，是開(kāi)發(fā)、研究和生產(chǎn)離心機(jī)重要的環(huán)節(jié)。通常來(lái)說(shuō)，一臺(tái)離心機(jī)可以搭配多個(gè)不同的轉(zhuǎn)子進(jìn)行不同的配套使用，并且可以通過(guò)不同型號(hào)與規(guī)格的轉(zhuǎn)子來(lái)滿足不同用戶的離心需求。

離心機(jī)轉(zhuǎn)子的材質(zhì)
轉(zhuǎn)子的材質(zhì)主要綜合考慮以下三個(gè)方面：

1. 轉(zhuǎn)子的受力程度；
2. 需要考慮材料對(duì)所處理樣品的耐腐蝕程度；
3. 不同的離心機(jī)分類(lèi)，轉(zhuǎn)子在離心機(jī)上所能允許的限定轉(zhuǎn)速及容量。

通常來(lái)說(shuō)，不同轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了離心機(jī)材料有以下不同：

1. 5000r/min以下的低速離心機(jī)轉(zhuǎn)子一般用普通鋼、不銹鋼和工程塑料制造。
2. 5000-50000r/min的高速離心機(jī)和部分超速離心機(jī)，因其轉(zhuǎn)速較高，由高速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力也越大，而離心力是與材料的密度成正比的。所以50000rpm以下的高速和部分超高速離心機(jī)的轉(zhuǎn)子材料需要選用高強(qiáng)度、高密度的材料，綜合考慮鋁合金材質(zhì)為宜，主要是重量輕、強(qiáng)度高、造價(jià)相對(duì)來(lái)講也比較低。
3. 超過(guò)每分鐘50000rpm的超高速離心機(jī)則最好選用鈦合金了。鈦合金具有密度小，比強(qiáng)度和比斷裂韌性高，疲勞強(qiáng)度和抗裂紋擴(kuò)展能力好，低溫韌性良好，抗蝕性能優(yōu)異特性，但是其價(jià)格成本也比較高。

離心機(jī)轉(zhuǎn)子的分類(lèi)
離心機(jī)的轉(zhuǎn)子按照實(shí)驗(yàn)需求主要分為兩類(lèi)，水平轉(zhuǎn)子和角轉(zhuǎn)子。而且每個(gè)類(lèi)別旨在解決三個(gè)關(guān)鍵因素：離心類(lèi)型（微分，速度帶或等密度），轉(zhuǎn)速和容量范圍。

一、水平轉(zhuǎn)子（swing-out rotor）：
亦稱甩開(kāi)轉(zhuǎn)子（擺平或是擺桶轉(zhuǎn)子）。轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，處于轉(zhuǎn)頭中的離心管中心線與旋轉(zhuǎn)軸平行。轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)加速時(shí)，受離心力作用而由垂直位置甩到與旋轉(zhuǎn)軸成90°角位置，樣品則沉淀集中于離心管底部。

水平轉(zhuǎn)子又分為敞開(kāi)式和封閉式兩種：

1. 敞開(kāi)式水平轉(zhuǎn)子較為常見(jiàn)，主要用于樣品的初分離，其制備容量較大，轉(zhuǎn)速小于10000rpm，離心力場(chǎng)在16000×g以內(nèi)。
2. 封閉式水平轉(zhuǎn)子則主要用于線粒體、葉綠體、細(xì)胞核等的分離和密度梯度離心，制備容量較前者小，且轉(zhuǎn)速大于10000rpm，離心力場(chǎng)在16000×g以上。

水平轉(zhuǎn)子可以做到大容量分離并利于樣品從離心管中分層取出，但不宜高速分離；并且其分離重心較高，阻力較大，有少量的壁效應(yīng)。

二. 角轉(zhuǎn)子：
角轉(zhuǎn)子是離心中使用最為常見(jiàn)的轉(zhuǎn)子，角轉(zhuǎn)子也可以分為固定角轉(zhuǎn)子以及垂直轉(zhuǎn)子：

1、固定角轉(zhuǎn)子（Fixed-Angle-Rotor）
顧名思義離心管與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸之間有一定的角度，角度范圍通常在14°-45°之間。主要用于分離沉降速度有明顯差異的顆粒樣品。顆粒在扇形溶液移動(dòng)的距離很短，碰到外壁的顆粒沿著管壁滑到管底，形成沉淀，因此這種轉(zhuǎn)子能很快地收集沉淀物。此種轉(zhuǎn)子重心低，壽命長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速較高，能承受的最大離心力較高，最高可達(dá)800000×g。角轉(zhuǎn)子主要用于差異分離、從懸浮液中沉淀出顆粒或收集顆粒等。這些轉(zhuǎn)子中的空腔的體積范圍從0.2 mL到1 L，速度范圍從個(gè)位數(shù)到1,000,000×g（RCF，相對(duì)離心力）。

有兩個(gè)因素決定所需的角轉(zhuǎn)子的類(lèi)型：RCF和容量。
 

（▲角轉(zhuǎn)子）

固定角轉(zhuǎn)子可以做到重心低，阻力小，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)。固定角轉(zhuǎn)子不宜大容量分離，顆粒沉降時(shí)，先沿離心力方向撞向離心管，然后沿管壁滑向管底，管的一側(cè)會(huì)出現(xiàn)顆粒沉積而產(chǎn)生壁效應(yīng)，影響分離效果，宜高速分離。

2、垂直轉(zhuǎn)子（Vertical-Tube-Rotor）
也稱為零角定角轉(zhuǎn)子，離心管始終在轉(zhuǎn)子腔內(nèi)垂直對(duì)齊。垂直轉(zhuǎn)子常用于在超離心過(guò)程中進(jìn)行等溫分離，在這種類(lèi)型的分離中，溶液的密度范圍包含與目標(biāo)顆粒相同的密度，因此粒子將在梯度的此部分內(nèi)取向。等滲分離不取決于梯度的路徑長(zhǎng)度，而取決于運(yùn)行時(shí)間，運(yùn)行時(shí)間足以使粒子定向在梯度內(nèi)。

垂直角轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子停止和運(yùn)動(dòng)時(shí)，離心管都垂直放置，壁效應(yīng)極小。并且顆粒沉降距離短，離心時(shí)間短。但是垂直轉(zhuǎn)子不宜進(jìn)行大容量分離。

瑞沃德臺(tái)式微量高速冷凍離心機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)15000rpm（21130×g）在較高轉(zhuǎn)速時(shí)也可使樣品在-10℃~40℃溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定離心。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，寬度≈一把移液槍?zhuān)瑱C(jī)蓋鉸鏈設(shè)計(jì)，開(kāi)蓋高度僅26cm。靜音小巧，匠心之作。其最新推出新款快鎖轉(zhuǎn)子，新的快鎖轉(zhuǎn)子具有以下產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

1. 采用航空級(jí)別鋁合金材質(zhì)的氣密性轉(zhuǎn)子，重量更輕；
2. 快鎖轉(zhuǎn)子蓋設(shè)計(jì)，僅需旋轉(zhuǎn)1/6圈即可快速鎖定，方便樣品拿取；
3. 通過(guò)氣密性實(shí)驗(yàn)，可耐高溫滅菌（滅菌條件：121℃，≤20分鐘），生物安全性高；
4. 轉(zhuǎn)子表面做陽(yáng)極處理，防腐蝕性更強(qiáng)；
5. 超聲無(wú)損檢測(cè)，極限爆破試驗(yàn)，安全性更高。

瑞沃德生命科學(xué)，
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