離心是利用離心機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。

離心機就是利用離心力使得需要分離的不同物料得到加速分離的機器。

離心機大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。

1.離心機分類

離心機主要分為過濾式離心機和沉降式離心機兩大類。

過濾式離心機的主要原理是通過高速運轉(zhuǎn)的離心轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生的離心力（配合適當(dāng)?shù)臑V材），將固液混合液中的液相加速甩出轉(zhuǎn)鼓，而將固相留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，達到分離固體和液體的效果，或者俗稱脫水的效果。

沉降式離心機的主要原理是通過轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力，加快混合液中不同比重成分（固相或液相）的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。

2.實驗室離心機

實驗用離心機是利用旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭產(chǎn)生的離心力，使懸浮液或乳濁液中不同密度、不同顆粒大小的物質(zhì)分離開來，或在分離的同時進行分析的儀器。

分類：實驗室常用電動離心機有低速、高速離心機和低速、高速冷凍離心機，以及超速分析、制備兩用冷凍離心機等多種型號。其中以低速（包括大容量）離心機和高速冷凍離心機應(yīng)用最為廣泛。

2.1 低速離心機

低速離心機是實驗室中用于離心沉淀的常規(guī)儀器，具有性能穩(wěn)定、使用靈活、可靠性高、維護簡便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)、血站等領(lǐng)域。低速離心機結(jié)構(gòu)較簡單，可分小型臺式和落地式兩類，配有驅(qū)動電機、調(diào)速器、定時器等裝置，操作方便。

低速離心機其轉(zhuǎn)速一般不超過4000rpm，轉(zhuǎn)速一般不超過4000rpm，最大容量為2—4L，實驗室最常用于大量初級分離提取生物大分子、沉淀物等。

3.實驗室離心機工作原理

離心操作時，將裝有等量試液的離心容器對稱放置在轉(zhuǎn)子四周的吊杯內(nèi)，依靠電動機帶動轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使試液分離。其相對離心力（RCF）的大小取決于試樣在離心時的旋轉(zhuǎn)半徑r和轉(zhuǎn)速n，其計算公式如下：   

RCF=1.118×10-5×n2×r（×g）……………………(1)

公式中：

n——表示轉(zhuǎn)速（r/min）

r——旋轉(zhuǎn)半徑（cm）      

g——重力加速度單位（9.8牛頓/千克）

混合液中粒子分離沉淀所需時間T由下式計算：

T=27.4×(1nRmax-1nRmin)μ（min）…………………(2)

n2 r 2(σ-ρ)

公式中：

ρ——混合液密度（g/cm3）

μ——混合液粘度（P）

n ——轉(zhuǎn)速（r/min）                  

r ——轉(zhuǎn)子半徑（cm）

σ ——粒子密度（g/cm3）

Rmax——離心試液的底面至軸心的水平距離（cm）

4.實驗室離心機操作使用流程

1.臺式高速離心機的工作臺應(yīng)平整堅固，工作間應(yīng)整齊清潔，干燥并通風(fēng)良好。

2.檢查低速離心機調(diào)速旋鈕是否處在零位，外套管是否完整無損和墊有橡皮墊。

3.開啟離心蓋，將內(nèi)腔及轉(zhuǎn)頭擦拭干凈。

4.將離心的物質(zhì)轉(zhuǎn)移入合適的離心管中，其量以距離心管口1~2cm為宜，以免在離心時甩出。

5.將待離心的離心管放在臺秤上平衡，將平衡好的試管放在離心機十字轉(zhuǎn)頭的對稱位置上。

6.合上蓋板、接通電源。

7.設(shè)定定時。

8.選擇離心速度，離心機自行停止轉(zhuǎn)動后，打開機蓋，取出離心樣品。

5.實驗室離心機注意事項

目前，實驗室常用的是電動離心機，電動離心機轉(zhuǎn)動速度快，要注意安全，特別要防止在離心機運轉(zhuǎn)期間，因不平衡或試管墊老化，而使離心機邊工作邊移動，直致從實驗臺上掉下來，或因蓋子未蓋，離心管因振動而破裂后，玻璃碎片旋轉(zhuǎn)飛出，造成事故。因此使用離心機時，必須注意以下操作：

（1）離心機套管底部要墊棉花或試管墊；經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)頭及實驗用的離心管是否有裂紋、老化等現(xiàn)象，如有接應(yīng)及時更換。

（2）電動離心機如有噪音或機身振動時，應(yīng)立即切斷電源，及時排除故障。

6.實驗室離心機維護保養(yǎng)

1.離心機蓋上不要放置任何物質(zhì)，每次使用完畢，務(wù)必清理內(nèi)腔和轉(zhuǎn)頭。

2.臺式高速離心機如較長時間未使用，在使用前應(yīng)將離心機蓋開啟一段時間，干燥內(nèi)腔。

3.離心機經(jīng)長期使用，磨損屬正?，F(xiàn)象。

4.離心管使用完后及時取出。

7.離心機的基本知識

離心機，根據(jù)工作量的大小，主要從轉(zhuǎn)速和容量兩個方面選擇。下面詳細介紹離心機的幾個常識：

(1)轉(zhuǎn)速：離心機根據(jù)最大轉(zhuǎn)速的不同分為低速離心機(<1 0000 rpm／min)，高速離心機(1 0000 rpm／min一30000 rpm／min)，超高速離心機(>30000 rpm／min)，每個離心機都有額定的最大轉(zhuǎn)速，最大轉(zhuǎn)速指的是在空載情況下的轉(zhuǎn)速，但最大轉(zhuǎn)速根據(jù)轉(zhuǎn)子種類的不同、樣品質(zhì)量的大小而有差別。例如：一個離心機的額定轉(zhuǎn)速是16000 rpm／min，說明在空載的時候轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)16000次，加上樣品以后，轉(zhuǎn)速肯定會小于16000 rpm／min。轉(zhuǎn)子的不同，最大轉(zhuǎn)速也不同(一臺進口離心機可選配多個轉(zhuǎn)子)，所選擇離心機的最大轉(zhuǎn)速要高于目標轉(zhuǎn)速。如：目標轉(zhuǎn)速是16000 rpm/mIn，所選擇離心機的最大轉(zhuǎn)速必須高于16000 rpm／min。

(2)溫度：有些樣品(如蛋白質(zhì)，細胞等)在高溫環(huán)境下會破壞，這就要選擇冷凍離心機，冷凍離心機都有額定的溫度范圍。離心機在高速運轉(zhuǎn)的時候所產(chǎn)生熱量和離心機的制冷系統(tǒng)平衡在一定溫度(一般冷凍離心的樣品需要保持在3℃～8℃)，具體能達到多少也和轉(zhuǎn)子有關(guān)，如一個離心機的額定溫度范圍為-10℃～60℃，裝上水平轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的時候可以達到3℃左右，如果是角轉(zhuǎn)子可能只到7℃左右。

(3)容量：每次需要離心多少個樣品管？每個樣品管需要多少容量？這些因素決定一個離心機的總?cè)萘?，簡單的來說離心機的總?cè)萘?/span>=每個離心管的容量×離心管個數(shù)，總?cè)萘亢凸ぷ髁康拇笮∈窍嗥ヅ涞摹?/span>

(4)轉(zhuǎn)子：離心機的轉(zhuǎn)子主要分為兩種，水平轉(zhuǎn)子：運轉(zhuǎn)時吊藍處于水平狀態(tài)，與轉(zhuǎn)軸成直角，樣品將沉淀集中于離心管的底部：角轉(zhuǎn)子：離心容器與轉(zhuǎn)軸成一固定角度，樣品將沉淀集中于離心管底部及靠近底部的側(cè)壁。如果希望分離的樣品集中于離心管的底部就選擇水平轉(zhuǎn)子，如果希望樣品集中于離心管的底部和靠近底部的側(cè)壁上就要選擇角轉(zhuǎn)子。

還有一些特殊試驗或特殊樣本需要特殊的轉(zhuǎn)子如：大容量吊籃(多用于血站)、酶標板轉(zhuǎn)子、載玻片轉(zhuǎn)子、PCR轉(zhuǎn)子、試管架轉(zhuǎn)子和毛細管轉(zhuǎn)子等。轉(zhuǎn)子都有固定的規(guī)格，它是和離心機的容量結(jié)合起來的，如36×5 ml的角轉(zhuǎn)子，既決定了轉(zhuǎn)子的類型也決定了離心機的容量，所以轉(zhuǎn)子的選擇非常重要。

(5)控制系統(tǒng)：高檔的離心機都采用了微電腦控制系統(tǒng)，這些控制系統(tǒng)不但能確保離心機安全的運行還能自動完成工作任務(wù)?，F(xiàn)在很多離心機都有較好的人性化的控制系統(tǒng)．比如：轉(zhuǎn)子識別功能，安全鎖功能，故障提示功能，加速和減速曲線等等。

除以上幾點之外還要注意一些細節(jié)和必要的配件。離心機的主要部件是電機，電機分為帶碳刷電機和無碳刷電機，前者已經(jīng)淘汰，現(xiàn)在的離心機大多都是無碳刷電機，有的電機還帶有剎車功能。

    冷凍離心機在制冷方面也有區(qū)別，現(xiàn)在環(huán)保的技術(shù)當(dāng)然是無氟制冷。除此之外還要考慮噪音問題，盡量選擇噪音較小的離心機，這樣能保持舒適的實驗環(huán)境。

在配件方面也要謹慎，有些實驗要用特殊的離心管(離心有毒樣品或者需要超高速離心的樣品)，這樣的離心管就必須配有相應(yīng)的管套，才能更安全。

8.不同實驗用離心機區(qū)別

 ① 普通（非冷凍）離心機 這類離心機構(gòu)造較簡單，可分小型臺式和落地式兩類，配有驅(qū)動電機、調(diào)速器、定時器等安裝，操作便當(dāng)。低速離心機轉(zhuǎn)速普通不超越4000rpm，臺式高速離心機最大轉(zhuǎn)速可達 18000rpm。

② 低速冷凍離心機 轉(zhuǎn)速普通不超越4000rpm，最大容量為2~4L，在實驗室中最常用于大量初級分別提取生物大分子、沉淀物等。其轉(zhuǎn)頭多用鋁合金制的甩平式和角式兩種離心管有硬質(zhì)玻璃、聚乙烯硬塑料和不銹鋼管多種型號。離心機裝配有驅(qū)動電機、定時器、調(diào)整器（速度指示）和制冷系統(tǒng)（溫度可調(diào)范圍為-20~+40℃），可依據(jù)離心物質(zhì)所需，改換不同容量和不同型號轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)頭。

③ 高速冷凍離心機 轉(zhuǎn)速可達20000rpm 以上，除具有低速冷凍離心機的性能和構(gòu)造外，高速離心機所用角式轉(zhuǎn)頭均用鈦合金和鋁合金制成。離心管為具蓋聚乙烯硬塑料制品。這類離心機多用于搜集微生物、細胞碎片、細胞、大的細胞器、硫酸沉淀物以及免疫沉淀物等。

 ④ 超速離心機 轉(zhuǎn)速可達30000rpm 以上，能使亞細胞器分級分別，并用于蛋白質(zhì)、核酸分子量的測定等。其轉(zhuǎn)頭為高強度鈦合金制成，可依據(jù)需求改換不同容量和不同型號的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)頭。超速離心機驅(qū)動電機有兩種，一種為調(diào)頻電機直接升速，另一種為經(jīng)過變速齒輪箱升速。為了避免驅(qū)動電機在高速運轉(zhuǎn)中產(chǎn)熱，裝有冷卻驅(qū)動電機系統(tǒng)（風(fēng)冷、水冷），限速器、記時器、轉(zhuǎn)速記載器等。此外，超速離心機還裝配有抽真空系統(tǒng)。