I. Introducción
Las centrifugadoras son máquinas que utilizan la fuerza centrífuga para separar los componentes de una mezcla de líquidos y partículas sólidas o líquidos y líquidos. La centrifugadora se utiliza principalmente para separar las partículas sólidas de la suspensión de los líquidos o para separar dos líquidos de diferentes densidades e indisolubles en la leche (por ejemplo, para separar la crema de la leche); También se puede utilizar para eliminar líquidos de sólidos húmedos, como lavar la ropa húmeda con una lavadora; Los separadores especiales de tubos de exceso de velocidad también pueden separar mezclas de gas de diferentes densidades; Aprovechando las características de las diferentes velocidades de sedimentación de partículas sólidas con diferentes densidades o granularidad en el líquido, algunas centrifugadoras de sedimentación también pueden clasificar las partículas sólidas por densidad o granularidad.La estructura se compone principalmente de un sistema de accionamiento del motor, un sistema de refrigeración, un sistema mecánico, un cabezal giratorio y el control del sistema.
II. clasificación de las centrifugadoras
Hay muchos modelos y modelos de centrifugadoras, tanto nacionales como importadas, que se pueden dividir en centrifugadoras analíticas y centrifugadoras preparadas por uso;Por velocidad, se puede dividir en:
Centrifugadora ordinaria (baja velocidad): < 8000r / min;
Centrifugadora de alta velocidad: 8000 a 30000 R / rain;
Centrifugadora de exceso de velocidad: 30000 a 80000 R / min;
Centrifugadora de ultraalta velocidad: > 80000 R / min;
Clasificación por estructura:
En general, las centrifugadoras de alta y baja velocidad se clasifican de acuerdo con la estructura y la función, con una gran variedad, y no hay un estándar uniforme para los nombres de los fabricantes. Se puede dividir en centrifugadoras de mesa, centrifugadoras de mesa múltiple, centrifugadoras de frotis celulares, centrifugadoras de mesa de lavado de sangre, centrifugadoras de congelación de alta velocidad, centrifugadoras de congelación de baja velocidad de gran capacidad, centrifugadoras de congelación de baja velocidad, centrifugadoras de congelación de alta velocidad de mesa, centrifugadoras de equilibrio automático de baja velocidad de mesa, etc. Además, hay centrifugadoras de congelación de alta velocidad Triplete (quinteto) en el extranjero, que se utilizan especialmente para centrifugadoras continuas.
Por volumen y capacidad, generalmente se puede dividir en: centrifugadoras de aterrizaje, centrifugadoras de escritorio y centrifugadoras mini (de palma). La capacidad de procesamiento del tipo de aterrizaje es grande y grande, y la capacidad de procesamiento de la mini centrifugadora es pequeña y pequeña.
De acuerdo con el propósito experimental y las necesidades experimentales, se pueden seleccionar centrifugadoras con diferentes capacidades, diferentes velocidades de rotación y diferentes controles de temperatura.
3. dar la vuelta
El rotor es el accesorio principal de la centrifugadora. En pocas palabras, la centrifugadora se puede dividir en dos partes: la máquina principal y el rotor extraíble (cabeza giratoria). una máquina principal multifuncional generalmente se puede equipar con varios rotores, que dependen de diferentes modelos de rotores para satisfacer diferentes necesidades para lograr su "versatilidad", lo que puede reducir efectivamente los costos de compra, pero al comprar, hay que prestar atención a la Selección de centrifugadoras con rotores fáciles de desmontar y montar, y los rotores de centrifugadora generales cooperan directamente con el eje principal. Con el fin de reducir el ruido, los fabricantes a menudo hacen que el grado de cooperación entre el motor principal y el rotor sea bastante alto, pero la desventaja tan grande es que el rotor es fácil de morder y causar inconvenientes en el desmontaje. además, este método de cooperación entre el rotor y el motor todavía tiene una fuerte directividad. cuando la Dirección del rotor se desvía del eje principal de la máquina eléctrica, causará un mayor ruido que afectará la vida útil de toda la máquina. en casos graves, causará la rotura del eje principal y la explosión del rotor. Los rotores más utilizados incluyen rotores de ángulo fijo y rotores horizontales. Por supuesto, cuanto más lleno es el rotor, más completa es la función, por lo que la selección del rotor generalmente se basa en la capacidad de las muestras comunes y las condiciones de centrifugación, generalmente un rotor horizontal y un rotor de ángulo, un rotor de gran capacidad (relativamente baja velocidad) y un rotor de pequeña capacidad y alta velocidad, y luego seleccionar Otros rotores de acuerdo con las diferentes necesidades del trabajo.
① cabeza giratoria angular: la cabeza giratoria angular se refiere a la cabeza giratoria en la que la cavidad centrífuga y el eje giratorio forman una cierta inclinación. Está hecho de un metal completo, con 4 a 12 agujeros de mecanismo para instalar tubos de centrifugación, es decir, tubos de centrifugación, con un ángulo entre el eje central y el eje de rotación de 20 a 40 grados, cuanto mayor sea el ángulo, más fuerte será el asentamiento y mejor será el efecto de separación. Esta cabeza giratoria tiene la ventaja de tener una gran capacidad, un centro de gravedad bajo, un funcionamiento equilibrado y una vida útil más larga. al asentarse, las partículas chocan primero contra el tubo centrífuga en la dirección de la fuerza centrífuga y luego se deslizan hacia el Fondo del tubo a lo largo de la pared del tubo, por lo que se produce La deposición de partículas en un lado del tubo. este fenómeno se llama "efecto de pared". el efecto de pared puede causar fácilmente que las partículas asentadas se vean perturbadas por la convección causada por un cambio repentino de velocidad, afectando el efecto de separación.
El tubo centrífuga en el rotor angular puede mantener un ángulo fijo para la centrifugación, se puede utilizar una velocidad de rotación más alta, después de la centrifugación, la precipitación se encuentra en la pendiente en el Fondo del tubo. Los rotores de mayor capacidad suelen estar equipados con diferentes "adaptadores" para "fijar" tubos de muestra de pequeña capacidad, como los rotores de 6 x 85 ml que pueden colocar 85 ml de tubos centrífuga por agujero, o 50 ml o 15 - 20 ml de tubos centrífuga para lograr una cosa multiuso; Sin embargo, debido a la carga del peso, la velocidad más alta del rotor de gran capacidad es relativamente baja, por lo que también se debe considerar si la fuerza centrífuga más alta puede cumplir con los requisitos experimentales. Los cabezales giratorios de mayor velocidad suelen ser rotores adaptados a tubos centrífuga de 2 ML. a veces, el precio de un rotor puede comprar casi una pequeña centrífuga más, y se pueden comprar pequeñas centrifugadoras de alta velocidad de escritorio adicionales, lo que también puede reducir la pérdida de equipos caros. Algunas centrifugadoras de alta velocidad de escritorio pequeño también ofrecen rotores de ángulo fijo de diferentes tamaños (con tubos de dedo centrífuga de 0,5 ML y 2 ml / 1,5 ml, respectivamente. de hecho, a menos que se fije con frecuencia un tubo centrífuga de 0,5 ML y la cantidad de muestra por centrifugación sea relativamente grande, generalmente se elige un rotor de 2 ml / 1,5 ml, con un conector (con adaptadores adecuados para tubos de 0,2 ml, 0,4 ML y 0,5 ml) para satisfacer las necesidades. Si se utilizan tubos PCR comunes, también es más conveniente considerar un rotor de 8 tubos.
Las tapas equipadas con rotores angulares ayudan a reducir la fricción, reducir el ruido y prevenir accidentes. el uso de rotores angulares debe estar cubierto. si la cavidad centrífuga no está cubierta, producirá una gran resistencia al vórtice y calentamiento de la fricción, lo que equivale a una carga adicional para el motor y el refrigerador de la centrifugadora y afectará la vida útil de la centrifugadora. Otro rotor hermético puede realizar centrifugación hermética para evitar fugas accidentales, lo cual es importante para mejorar el entorno experimental.
2) cabeza giratoria horizontal: esta cabeza giratoria está compuesta por cuatro o seis cestas colgantes (mangas centrífugas) que se mueven libremente colgadas. Cuando la cabeza giratoria está estática, el cubo cuelga verticalmente, y cuando la velocidad de la cabeza giratoria alcanza entre 200 y 800 rpm, el cubo se balancea a una posición horizontal. esta cabeza giratoria es la más adecuada para hacer centrifugación en la zona de gradiente de densidad. su ventaja es que el material gradiente se puede colocar en un tubo centrífuga que Se mantiene vertical. la banda de muestra separada en centrifugación es vertical al eje longitudinal del tubo centrífuga, a diferencia de la interfaz del sedimento de muestra en la cabeza giratoria angular que forma un cierto ángulo con el tubo centrífuga. Por lo tanto, es propicio para extraer una variedad de cinturones separados por estratificación dentro del tubo después del final de la centrifugación. La desventaja es que la distancia de asentamiento de las partículas es larga y el tiempo de centrifugación es largo.
El rotor horizontal está equipado con cuatro o seis cestas colgantes, que se cuelgan verticalmente del rotor cuando están estáticas, y las cestas colgantes tienen diferentes adaptadores para satisfacer las necesidades de tubos centrífuga de diferentes capacidades. Cuando la velocidad del rotor supera los 600 rpm, el tubo centrífuga alcanza la posición horizontal, y la dirección de asentamiento de la muestra se mueve a lo largo del eje del tubo centrífuga, y luego se asienta en el Fondo del tubo para facilitar la recolección. Debido a que no es tan estable como el rotor de ángulo fijo, la velocidad más alta de la canasta horizontal es mucho más baja que la del rotor de ángulo fijo, que se limita al rango de centrifugación de baja velocidad. Las cestas colgantes tienen diferentes adaptadores para colocar varios tipos de tubos centrífuga e incluso satisfacer las necesidades de centrifugación plana - por ejemplo, algunas marcas de centrifugadoras de gran capacidad pueden ir acompañadas de adaptadores multiusos, lo que permite que la centrifugación de múltiples microporos o placas de cultivo, placas de agujeros profundos, placas pcr, cajas de vidrio, placas de purificación de kits de purificación de ácidos nucleicos a gran escala e incluso botellas de cultivo celular puedan compartir el mismo rotor horizontal que las botellas de centrifugación de gran capacidad, Ayuda a ahorrar dinero y, al mismo tiempo, satisface las diversas necesidades. Por lo tanto, es mejor elegir un rotor con un rango de adaptación más amplio.
El rotor horizontal puede hacer que la centrifugación se deposite en el Fondo del tubo en lugar de en la pendiente de la pared del tubo, pero la velocidad del rotor horizontal a menudo es mucho más lenta que la del rotor fijo del mismo modelo - a veces no puede satisfacer las necesidades de la centrifugación de alta velocidad, para las muestras trazas que requieren alta velocidad pero requieren precipitación en el Fondo del tubo se puede seleccionar el rotor en forma de tambor, el dedo centrífuga se fija horizontalmente en el soporte dentro de esta "caja de galletas redondas" con poca apariencia. Se puede centrifugar a una velocidad relativamente alta (14000 rmp) para garantizar que la precipitación se acumule en el Fondo del tubo.
③ zona con cabeza giratoria: la zona con cabeza giratoria no tiene tubo centrífuga, compuesto principalmente por un cubo de rotor y una tapa superior que se puede desenroscar. el cubo de rotor está equipado con un dispositivo de tabique cruzado que divide el cubo en cuatro o más cámaras en forma de abanico. hay catéteres en el tabique. el líquido de gradiente o El líquido de muestra se bombea desde el tubo de entrada en el Centro de la cabeza giratoria. a través de estos catéteres, El tabique en la cabeza giratoria se distribuye alrededor del rotor. El tabique en la cabeza giratoria puede mantener la estabilidad del cinturón de muestra y el medio de gradiente. La situación de asentamiento de las partículas de muestra asentadas en la cabeza giratoria de la zona es diferente de la de la cabeza giratoria angular y Swing exterior. bajo la acción de la fuerza centrífuga de dispersión radial, la distancia de asentamiento de las partículas no cambia, por lo que el "efecto de pared" de la cabeza giratoria de la zona es extremadamente pequeño, lo que puede evitar trastornos en la zona y las partículas asentadas, el efecto de separación es bueno, y también tiene las ventajas de alta velocidad, gran capacidad, fácil recuperación del gradiente y no afecta la resolución. Hacer posible la ultracentrifugación para la preparación y la producción industrial. La desventaja de la cabeza giratoria de la zona es que las muestras y los medios entran en contacto directo con la cabeza giratoria, con altos requisitos de resistencia a la corrosión y operaciones complejas.
4) cabeza giratoria vertical: su tubo centrífuga se coloca verticalmente, la distancia de asentamiento de las partículas de la muestra es la más corta y el tiempo necesario para la centrifugación es corto. es adecuado para la centrifugación en la zona de gradiente de densidad. después del final de la centrifugación, la superficie del líquido y la zona de la muestra deben girar a noventa grados, por lo que la velocidad de descenso debe ser lenta.
⑤ cabeza giratoria de flujo continuo: se puede utilizar para la concentración y separación de una gran cantidad de líquido de cultivo o extracción. la cabeza giratoria es similar a la cabeza giratoria de la Zona. consta de un barril de rotor y una tapa giratoria con entrada y salida y un dispositivo auxiliar. durante la centrifugación, el líquido de muestra fluye continuamente desde La entrada hasta la cabeza giratoria. bajo la fuerza centrífuga, las partículas flotantes suspendidas se depositan en la pared del barril de rotor y el líquido sobrenadante fluye desde la salida.
Cada vez nacen más nuevos rotores en respuesta a nuevas necesidades. El material del rotor también ha innovado continuamente desde aleaciones de aluminio ligeras, de alta resistencia y de bajo costo. han aparecido rotores ultraligeros como rotores de fibra de carbono y rotores de plástico, y se han utilizado moldes de aleación de aluminio para presionar en ángulos huecos, lo que reduce efectivamente el peso, reduciendo así la carga del motor y aumentando la capacidad de la muestra. La mayoría de los rotores, adaptadores y tapas actuales se pueden desinfectar directamente a altas temperaturas, y la resistencia a la corrosión y la temperatura también se ha mejorado considerablemente, lo que puede satisfacer necesidades especiales. Sin embargo, cuando el rotor funciona a alta velocidad, se producirá tensión centrífuga en el interior, por lo que hay un cierto límite de uso, que debe conservarse y utilizarse correctamente con referencia a las instrucciones. Cuando el estrés centrífuga excede un cierto límite, causará daños prematuros en la cabeza giratoria e incluso accidentes, y se deben seguir estrictamente las instrucciones del fabricante.
