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离心机角转子工作原理

2009-06-03 [1336]

角转子它是固定角度转子(fixed-angle rotor)的简称。装入溶液的离心管与转轴间的角度θ是转子制造时形成的,永远不能改变。角度范围一般在14°~40°之间。离心过程中离心管位置不变,样品发生重定向,离心管与转轴间的夹角越小,重定向的程度越打,离心的效率就越高。角转子工作过程如图所示。

 
 角转子的工程过程
 
a制备梯度,装样,把离心管插入转子中;b,离心机加速过程中,梯度和样品层发生重定向(变成径向);c,颗粒沉降形成区带;d,转子停止过程中,再次定向(变成垂直梯度)
 
        角转子由转子体、转子盖、手提把和测速环等组成,转字体中有离心管孔和底座轴孔。底座轴孔坐在转子驱动轴上,驱动轴的轴头插入其中。角转子的基本参数包括:可以容纳的离心管数目、zui大装样量、zui高转速、zui大离心半径、zui小离心半径、平均离心半径、k系数、zui大相对离心加速度、离心管与转轴间的夹角、转子重量以及转子材料等。
 
        离心管孔的倾角θ对沉降分离效果的影响很大,角度大,颗粒沉降路径长,分离效果好。角度小,颗粒沉淀距离短,沉淀分离所需时间短,分离效率高。
 
        在使用角转子时应注意,离心管要受到强大离心场的作用,软质离心管(如聚丙烯)在管子没有装满液体的情况下会塌陷。硬质离心管(如聚碳酸脂)反复使用时会破裂。
 
         颗粒在角转子中沉降时,沿离心力方向先撞到管壁,然后沿管壁再滑向管底。因此,在试管的一侧就会出现颗粒的(尤其大颗粒)沉积,此现象称为壁效应(wall effects)。壁效应容易使沉降颗粒受突然变速而产生对流干扰,尤其在分离沉降特性相似的颗粒时更为明显。如果管内表面粗糙,颗粒移动会受阻,有时会出现颗粒粘在管壁上形成小块。
 
 
角转子里颗粒沿试管壁沉降
 
        角转子中离心管内液体的半径—体积关系:角转子中,装放溶液的转轴间的夹角为θ,离心过程中梯度发生重定向,梯度液的径向横短面(Ar)是随半径变化的的斜截断。
 
 
 
角转子中装放溶液的离心管与转轴间的夹角
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