离心分离机的基本知识

什么是离心分离器？

离心机是一种利用离心力分离比重不同的混合物（液-液或液-固）的机器。

混合物可以通过重力分离（例如使用分液漏斗），但这依赖于重力（1G）进行分离，需要时间。使用离心机可以实现更快的分离，因为它能施加数千G的离心力。能够施加数万G或更高离心力的离心机专门称为超速离心机。

离心分离器的用途

离心分离器广泛应用于各种领域，包括大学和企业的研究实验室、医疗机构和制造工厂。在每个领域，都会使用适合特定应用和规模的产品。

1. 在实验室中的应用

离心机广泛应用于生物化学实验室及相关领域。典型应用包括回收液体中混合的细胞，以及分离和回收蛋白质和肽。

在制药生产中，它用于分离不同比重的混合液体等操作。它也常用于质量控制部门，用于分析药物成分。所有应用均使用实验室级设备。

2. 在医疗机构中的应用

医疗机构使用这种方法进行血液检测，例如凝血试验和生化试验。当收集在含有抗凝剂的采血管中的血液进行离心时，血细胞成分会沉淀在管底，从而可以将血浆收集为上清液（凝血试验）。

此外，通过在不含抗凝剂的容器中收集血液，使血液凝固，然后进行离心，固体物质（血细胞成分和凝血成分）会沉淀，血清可以作为上清液收集（生化测试）。

3. 工业用途

在工业应用中，离心分离器广泛应用于食品加工厂的糖精炼和乳脂分离，以及化工厂的树脂脱液、浆料分离和催化剂回收。此外，它们还应用于污水处理和污泥处理等领域。这些工业领域主要使用的离心分离器类型包括卧螺离心分离器和圆筒离心分离器。

离心分离器的原理

比重不同的液体和固体，或液液混合物，可以通过静置重力沉降法进行分离。然而，由于重力沉降仅涉及1G的重力，因此需要一定时间。

离心机是一种利用数千G的离心力，以比重力沉降更快的速度分离物质的装置。离心力的大小取决于待分离物质与旋转轴的距离以及旋转速度。

1. 实验用离心机

实验室离心机主要由以下部分组成：用于固定和旋转样品容器的“转子”；作为旋转轴的“驱动轴”；以及与驱动轴连接的“电机”。

样品容器称为沉淀管，其形状多种多样，例如试管、唾液管、深孔板和微量离心管。因此，通常可以通过更换转子或适配器来适配各种不同的容器。

使用实验离心机时，平衡后的样品必须相对于转子的旋转轴线对称放置。此外，对于摆动式转子，样品的放置位置必须使样品桶内的重心位于摆动轴线上。

如果平衡状态无法保持良好，则可能无法正确分离样品。许多离心机都具有在检测到不平衡时自动停止的功能。

2. 工业离心分离器

工业离心机中有一种比实验用离心机规模更大的类型，称为卧螺离心机。卧螺离心机通过高速旋转的转鼓分离物料。混合物通过进料管进入转鼓，并在螺旋输送机的输送过程中，利用离心力脱水。固体和液体分别被收集到壳体中，并排出机器外部。

离心分离器的类型

离心分离器可根据其预期用途进行分类。

1. 实验用离心机

实验用离心机的尺寸各异，从小型到大型不等，可分为台式和落地式两种。沉淀管的尺寸也多种多样，从可容纳容量为 2 毫升或更小的微型离心管的小型沉淀管，到可容纳数百毫升甚至超过 1 升的大型沉淀管，应有尽有。

从结构上看，通常可以一次分离多个样品。此外，考虑到生物样品的处理，一些型号的离心机还配备了冷却装置，用于消除转子与空气摩擦产生的热量（冷冻离心机）。

2. 工业离心分离器

工业离心机分为两种类型：离心沉淀机和离心过滤机。

离心沉降机：

这种类型的离心机旋转体内部没有过滤器或孔洞供液体通过。液体在旋转体的壁面上形成分层，分离出的液体通过排出的方式回收。

离心过滤器

由一个带有孔洞的滤篮和一个旋转体组成。滤篮上装有滤材（布或金属滤网）。其工作原理是：滤材会截留滤篮内的沉积物，而小于滤材网孔的水颗粒则会从滤篮的孔洞排出。

除了前面提到的卧螺式离心机外，还有圆柱式离心机。其主要特点是可提供多种产品，以满足不同应用和行业的需求。