离心分离基本原理和离心分离分类
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第一篇生物化学与分子生物学常用实验原理与技术第一章离心分离技术离心分离技术是利用离心机旋转所产生的离心力,根据待分离物质的大小、形状、密度等的不同而使物质分离的技术。
离心分离技术在生物大分子的分离、纯化、鉴定,细胞和细胞器的收集等方面已得到广泛应用,成为生物化学与分子生物学实验室中常用的技术方法。
第一节离心分离技术的基本原理一、离心力和相对离心力当离心机的转子以一定的速度旋转时,离心场中的颗粒受到一定的离心力。
离心力(Fc )的大小取决于颗粒的质量(m ),颗粒旋转的角速度(ω)和颗粒的旋转半径(r ):r m ωFc 2=由于在转速相同的条件下,各种离心机转子的半径不同,离心管至旋转轴中心的距离不同,所受离心力也不同,因此文献中常用“相对离心力”表示离心力。
相对离心力(RCF 或g 值)是指在离心力场的作用下,颗粒所受离心力相当于地球重力的倍数,单位是重力加速度g (9.8m/s 2)。
相对离心力取决于旋转半径r (单位为cm)和转速n(单位为r/min),其计算公式为: r n 101.12RCF 25-⨯=二、沉降速度与沉降系数沉降速度是指在离心场的强大离心力作用下,单位时间内物质颗粒运动的距离。
沉降速度与颗粒本身的性质、介质的性质和离心条件有关。
x )ωρ(ρ)[d 18η1(v 2m p 2-= 上式中v 为粒子移动的速度,d 为球形粒子直径,η为液体介质的粘度,ρp 为沉降颗粒的密度,ρm 为液体介质的密度。
从上式可知,粒子的沉降速度与粒子直径的平方成正比,与粒子的密度和介质密度之差成正比;离心力场增大,粒子的沉降速度也增加。
1924年Svedberg 对沉降系数下的定义为颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度,用“S ”表示,S=v/ω2r 。
S 是沉降系数,ω是离心转子的角速度,r 是颗粒的旋转半径,v 是沉降速度。
沉降系数是以时间表示的,S 值一般在1~200×10-13秒范围,为了纪念Svedberg对离心技术所做的贡献,把沉降系数10-13秒称为一个Svedberg 单位,简写S ,量纲为秒,1S=10-13秒。
离心机分类及工作原理
离心机根据其分类依据可以分为离心式离心机和管式离心机。
1. 离心式离心机:离心式离心机是最常见的一种离心机,其工作原理是基于离心力的作用。
离心机内部设有一个转盘,样品放置于转盘上方的离心机管中。
当离心机启动后,转盘开始快速旋转,由于离心力效应,样品受到离心力的作用而被迫远离旋转轴。
离心力使得样品中的物质沉积到管的底部形成沉淀,而较轻的物质则留在上层液体中,实现物质的分离。
2. 管式离心机:管式离心机是一种专门用于离心分离微量样品的离心机。
它通常采用旋转圆盘式离心构造,样品放置在离心管内,并通过离心力使样品沉淀分离。
与离心式离心机相比,管式离心机由于其设计和构造的特殊性,可以更好地适应微量样品的离心分离需要。
无论是离心式离心机还是管式离心机,其工作原理都是基于离心力的作用。
当离心机启动后,转盘或圆盘开始快速旋转,离心力的产生引起样品中物质的分离。
根据物质的密度和大小,其沉降速度不同,从而实现物质的分离。
离心过程一般采用多次重复旋转-停止-取样的步骤,以获得更好的分离效果。
离心分离的原理离心分离是一种常见的物理分离技术,其原理是根据物质的密度差异,在离心力作用下,使不同密度的物质分离。
离心分离广泛应用于化学、生物、医药等领域,如制备纯化蛋白质、分离血细胞、提取植物精华等。
离心分离的基本原理是利用离心力对物质进行分离。
离心力是指物体在旋转过程中所受到的离心力,其大小与旋转半径、旋转速度、物体质量相关。
在离心分离过程中,物质被装入离心机的离心管中,通常为圆柱形,其一端封闭,另一端开口,离心管中的物质在离心机高速旋转时,受到离心力作用,使其沉淀或上浮,从而实现分离。
离心分离的应用广泛,其中最常见的是血液分离。
血液是由血浆和血细胞两部分组成的,而血细胞又包括红细胞、白细胞和血小板。
在医学领域,常常需要从血液中分离出某一种或几种血细胞进行研究或治疗,如分离白细胞进行免疫学实验、提取血小板用于血小板输注等。
离心分离血液时,需要将血液加入离心管中,然后通过高速离心使血浆与血细胞分离,最终可得到血浆和血细胞分离后的样品。
离心分离的原理还可以应用于分离不同密度的微粒,如细胞、细菌、病毒等。
在生物学领域,离心分离被广泛应用于细胞培养、病毒制备、蛋白质纯化等方面。
以细胞培养为例,离心分离可用于分离细胞与培养基,以便对细胞进行进一步的实验或处理。
在制备病毒时,离心分离可用于分离病毒颗粒与其他细胞成分,从而得到纯净的病毒制备。
在蛋白质纯化中,离心分离可用于分离细胞裂解液中的蛋白质与其他细胞成分,从而得到纯净的蛋白质。
除了生物学领域,离心分离在化学和工业领域也有广泛应用。
例如,在化学制品生产中,离心分离可用于分离不同密度的化学物质,如分离沉淀与溶液。
在石油化工领域,离心分离可用于分离石油中的不同成分,如分离油与水、分离油与沙等。
总之,离心分离是一种广泛应用于化学、生物、医药等领域的物理分离技术,其原理是根据物质的密度差异,在离心力作用下,使不同密度的物质分离。
离心分离在血液分离、微粒分离、蛋白质纯化、化学制品生产等方面有着广泛的应用。
离心机的应用及分类离心机是一种广泛应用于工业、科研、医疗等领域的设备,其基本原理是利用物体在离心力作用下产生的离心加速度,使物体的分离、沉降和提纯,从而达到分离混合物中的固体、液体或气体的目的。
离心机的应用非常广泛,根据具体的功能和特点,可以将其分为多个不同的分类。
一、按用途分类1. 分离离心机:分离离心机是应用最广泛的一类离心机,主要用于将混合物中的固体与液体或不同种类的固体分离。
常见的应用包括固液分离、固体颗粒的分级、蛋白质的提取、血液成分的分离等。
2. 速度离心机:速度离心机是指工作转速比较高的离心机,可以达到几万转每分钟,主要用于分离小颗粒或分子量较小的样品,例如核酸、蛋白质等的沉降离心。
3. 超高速离心机:超高速离心机是速度离心机的一种,工作转速可达到数十万转每分钟,主要用于分离微粒子、超细颗粒物、病毒等样品,常见应用包括病毒颗粒的分离、蛋白质结晶学研究等。
4. 连续离心机:连续离心机是一种可以连续工作的离心机,适用于大规模离心分离,例如工业生产中的分离、脱水等工艺。
5. 工艺离心机:工艺离心机是专门为工业生产设计的大型离心机,可以进行大规模的离心分离、浓缩、脱水等工艺操作,广泛应用于化工、食品、制药等行业。
二、按结构分类1. 悬臂式离心机:悬臂式离心机是最常见的一种离心机结构,其转子与转轴垂直悬挂,适用于大多数离心分离操作。
2. 斜盘式离心机:斜盘式离心机是一种结构简单、体积小巧的离心机,工作时样品旋转在一个倾斜的盘型转子内,适用于样品量较小的离心操作。
3. 卧式离心机:卧式离心机是一种特殊结构的离心机,其转轴处于水平位置,适用于离心分离影响较大的样品,如细腻颗粒的分离、微生物培养物的分离等。
4. 管式离心机:管式离心机是专门用于离心小容量管状样品的离心机,体积小巧,适用于微量样品的分离工作。
三、按静力学分类1. 射流离心机:射流离心机通过引入离心力场中的射流对待离心的物料进行力学处理,适用于细胞、组织等样品的分离。
简述离心分离法原理以及操作过程离心分离法原理及操作过程离心分离法是一种常用的实验室技术,它通过利用离心力将混合物中的成分分离出来。
离心分离法原理基于物质的密度差异,通过离心机的高速旋转使得重的成分沉淀,轻的成分悬浮在上层液体中,从而实现分离。
下面将详细介绍离心分离法的原理及操作过程。
离心分离法的原理主要基于离心力的作用。
离心力是指离心机高速旋转时产生的离心加速度,它是地球重力加速度的若干倍。
当混合物置于离心机中旋转时,离心力会使得混合物中的成分按照其密度大小分层沉淀或悬浮。
离心分离法的操作过程如下:1. 准备样品:将待分离的混合物样品装入离心管或离心瓶中。
混合物可以是液态、悬浮液或悬浊液。
2. 选择合适的离心机:根据样品的性质和离心分离的要求,选择合适的离心机。
离心机的选择通常考虑离心力的大小、离心转速的范围及离心管的容量等因素。
3. 装样品:将装有混合物样品的离心管或离心瓶放入离心机的转子中。
注意保持离心管或离心瓶的平衡,以免在高速旋转时发生破裂或漏液。
4. 调节离心参数:根据样品的性质和分离要求,调节离心机的转速和离心时间。
一般情况下,离心速度越高,离心时间越长,分离效果越好。
5. 启动离心机:在调节好离心参数后,启动离心机,使其以设定的转速旋转。
离心机在高速旋转时产生的离心力会将混合物中的成分分离出来。
6. 停止离心机:在离心时间到达设定值后,停止离心机的运转。
注意等离心机完全停止转动后再打开离心机的盖子,以免样品溅出。
7. 取出分离物:打开离心机盖子后,用吸管或移液器将分离物取出。
根据需要,可以分别取出上层液体和沉淀物,进行后续的实验分析或处理。
总结:离心分离法是一种常用的实验室技术,通过利用离心力将混合物中的成分分离出来。
离心分离法的原理基于物质的密度差异,通过离心机的高速旋转使得重的成分沉淀,轻的成分悬浮在上层液体中,从而实现分离。
离心分离法的操作过程包括准备样品、选择合适的离心机、装样品、调节离心参数、启动离心机、停止离心机和取出分离物等步骤。
离心分离名词解释离心分离是一种分离,也叫离心分选,它是基于母液中不同物质的相对密度来将物质进行分离的技术。
是最常用的分离技术之一。
离心分离的基本原理是,液体在被压缩的离心力作用下,由于其成分的密度差异而发生作用,从而将重液和轻液分开,使液体的混合物被分离出来。
在离心分离技术中,重液的密度比轻液高,在离心力作用下,它将往外移动,而轻液则因其较小的密度而向内移动。
离心力来源是离心机所运转的转子,这种力使沉积物移动到母液的表面,形成沉积物层,使液体被分离出来。
离心分离的基本原理是指液体中的元素因其相对密度的差异而被分离出来,以常见的重力分离机为例,其由许多部分组成,如旋转机架、旋转轴、聚合轮、支架、离心桶、转把手、减速器、叶轮等,其工作原理是由旋转机架根据它的安装位置来把物料(液体)输入离心桶内,当旋转机架运转时,会产生一股向外的离心力,这股力会使重液往外移动,而轻液则会向内移动,分别沉淀在离心桶的不同位置上。
最后,从母液的表面分别抽取重液和轻液,从而完成分离的目的。
离心分离技术的优势是其常温分离的过程节省能源,节约时间,可以实现大规模的反应,对各种固体颗粒,悬浮液,可溶性液体,混合物,粘性液体等混合物有良好的分离效果,且操作简单方便,并且操作成本较低,可多次操作,保证分离质量,所以应用非常广泛。
离心分离技术在石油加工、化工、食品加工、制药等行业中应用非常普遍,例如,石油中含有大量的汽油、柴油、燃料油等液体,离心分离技术可以将这些液体进行分离,在化工和食品加工行业中,离心分离技术可以分离出有机溶剂、水溶性物质,如水和醇类等,也可以分离出制药中的精细物质,如酶类、催化剂、萃取剂等。
离心分离技术目前在各行各业中应用越来越广泛,但其设备的质量和维修保养仍然存在一定的问题,尤其在购买设备时,应注意其是否符合相关质量标准,根据使用环境以及使用目的,选择适当的设备,为了确保离心分离的准确性,维护好机器的运转状态,以获得满意的效果。
离心分离法物理原理离心分离法是一种利用离心力作用实现物质分离的物理方法。
本文将介绍离心力作用、离心加速度、物质分离和沉淀与上浮等方面的物理原理。
1.离心力作用离心力是物体在旋转参考系中受到的一种惯性力,其作用方向沿着旋转半径指向旋转中心。
在离心过程中,物质受到的离心力作用使其向旋转半径增大的方向移动。
2.离心加速度离心加速度是描述物体受到离心力作用的强度,其计算公式为:a=r×w²,其中r为物体到旋转中心的距离,w为旋转角速度。
离心加速度与旋转半径和旋转速度的平方成正比,因此在相同旋转速度下,较大半径处的物质将受到更大的离心加速度。
3.物质分离离心分离法常用于密度梯度分离和亲和层析等。
密度梯度分离是利用物质密度的差异来实现分离,将样品溶液放入离心管中,加入密度梯度介质,然后进行离心分离。
密度较轻的物质将浮在梯度介质上方,而密度较重的物质将沉在梯度介质下方。
亲和层析是利用物质之间的亲和力来实现分离,将目标物质与特定配体结合在离心管中,然后进行离心分离,目标物质将与配体结合在一起,从而实现分离。
4.沉淀和上浮沉淀和上浮是离心分离法中常用的方法。
沉淀是指密度较大的物质在离心力作用下沉降至离心管底部的过程。
上浮是指密度较小的物质在离心力作用下向上浮动的过程。
在离心过程中,这些作用力会影响物质的分布,从而实现物质的分离。
5.总结:离心分离法是一种利用离心力作用实现物质分离的物理方法。
离心力作用方向沿着旋转半径指向旋转中心,离心加速度与旋转半径和旋转速度的平方成正比。
物质分离可以通过密度梯度分离和亲和层析等方法实现,而沉淀和上浮是常用的方法。
了解这些物理原理有助于更好地应用离心分离法进行物质分离和纯化。
离心法的原理及应用1. 离心法的原理离心法是一种基于离心力原理的实验方法,它通过旋转和离心力来分离不同物质的混合物。
离心法的原理基于以下两个基本概念:a) 离心力离心力是一种与离心机旋转半径和角速度相关的力。
它是由以下公式计算得出的:centrifugal_forcecentrifugal_force其中,F是离心力,m是物体质量,r是旋转半径,ω是角速度(弧度/秒),从上述公式可以看出,离心力与物体质量成正比,与旋转半径和角速度的平方成正比。
b) 分离方法离心法利用离心力的大小差异来分离物质混合物中的不同成分。
当物体被置于旋转的离心机中时,离心力会将物体分离成不同的层,称为离心层。
离心法的分离方法主要包括:•简单离心法:通过旋转离心机将混合物分离为两个或多个不同的层。
常用于分离固体与液体、气体与液体以及不同密度的液体等。
•差速离心法:通过调整离心机不同部位的转速来分离混合物中的不同成分。
常用于根据质量差异分离杂质物、固体颗粒和悬浮物等。
•密度梯度离心法:在离心管中制备密度梯度,借助离心力驱动不同物质在梯度柱中向上或向下移动,实现分离不同物质。
常用于分离细胞、蛋白质、核酸等生物分子。
2. 离心法的应用离心法在科学研究、医学、生物学和化学等领域有着广泛的应用。
以下是离心法的一些常见应用:a) 生物医学研究•细胞分离:离心法可用于从组织样本中分离细胞,如白细胞、红细胞和血小板等。
这对于研究细胞的形态、功能以及疾病的发病机制至关重要。
•DNA/RNA提取:离心法可用于提取DNA和RNA,这对于进行基因组学和遗传学研究至关重要。
•蛋白质分离:离心法可用于分离并纯化蛋白质,这对于研究蛋白质的结构、功能和相互作用具有重要意义。
b) 化学研究•溶液纯化:离心法可用于纯化悬浮物、杂质物和晶体等,从而获得纯净的溶液。
这对于制备高纯度的试剂和化合物至关重要。
•反应条件优化:离心法可用于优化化学反应条件,通过调整离心力和离心时间,分离反应产物和副产物,确定最佳反应参数。
离心分离的原理和应用实例1. 原理离心分离是一种常见的物质分离技术,基于离心力的作用原理。
它利用旋转离心机产生的离心力,将混合物中不同密度的组分分离出来。
离心分离的原理可以概括为以下几个步骤:1.样品的旋转:将待分离的混合物样品加入到离心机的离心管中,然后以高速旋转离心机。
2.离心力的作用:离心机的高速旋转会产生一个离心力,这个力的大小与样品中组分的质量有关。
离心力会使组分在离心管中受到向外的力,从而实现分离。
3.分离步骤:由于混合物中不同组分的密度不同,离心力会引起组分在离心管中的分层。
重组分会被拉向离心管的底部,而轻组分则会浮在上层。
4.收集分离物:分离完成后,可以通过停止离心机的旋转,小心地取出离心管中的分离物。
重组分和轻组分可以被分别收集和使用。
离心分离的原理是基于不同组分在离心力的作用下分层分离的特性,从而实现了物质的分离和提取。
2. 应用实例离心分离技术在许多领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用实例:2.1 生物医学研究在生物医学研究中,离心分离技术被广泛应用于细胞、蛋白质和核酸的分离和纯化。
通过调整离心机的转速和离心管中的离心力,可以分离不同密度的细胞或亚细胞结构。
这样可以研究不同细胞组分的功能和结构,有助于理解生物体内的生物学过程。
2.2 食品工业在食品工业中,离心分离技术常用于分离和提取各类食品中的有用成分。
例如,可以通过离心分离技术从牛奶中提取脱脂乳脂、制备奶油等。
离心分离技术还可以用于分离果汁中的悬浮固体,使果汁更加纯净。
2.3 环境监测离心分离技术也在环境监测中得到了应用。
例如,可以通过离心分离技术来分离和检测水中的悬浮颗粒物,以了解水质的污染程度。
离心分离技术还可以用于土壤样品的分析,提取其中的微生物或有机物等。
2.4 石油化工离心分离技术在石油化工行业中具有重要的应用。
在炼油过程中,离心分离可以将原油中的油水分离开来。
通过调整离心机的离心力和离心管中的油水密度差异,从而获得纯净的石油产品。
离心分离基本原理和离心分离分类离心分离基本原理当非均相体系围绕一中心轴做旋转运动时,运动物体会受到离心力的作用,旋转速率越高,运动物体所受到的离心力越大。
在相同的转速下,容器中不同大小密度的物质会以不同的速率沉降。
如果颗粒密度大于液体密度,则颗粒将沿离心力的方向而逐渐远离中心轴。
经过一段时间的离心操作,就可以实现密度不同物质的有效分离。
根据离心方式的不同,可分为差速离心法和密度梯度离心法等。
(1)差速离心:又叫分级离心法;是生化分离中最为常用的离心分离方法。
它指采用低速和高速两种离心方式交替使用,用不同强度的离心力使具有不同密度的物质分级分离的方法。
离心后把上清液与沉淀分开,然后再将上清液加高转速离心,分离出第二部分沉淀,如此往复加高转速,逐级分离出所需要的物质.(2)密度梯度离心:也叫区带离心;即离心是在具有连续密度梯度的介质中进行.将试样铺放在一个密度变化范围较小、梯度斜度变化比较平缓的密度梯度介质表面,在离心力场作用下试样中的颗粒按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置,而形成一系列试样组分区带,使不同沉降速率的颗粒得以分离。
赫西HR/T16MM微量实验室高速冷冻离心机离心分离分类固一固分离使固体之间相互分离的离心分离法称离心分级,设备为离心分离机。
用控制离心时间的办法,使得溶液中只沉淀大颗粒,而不是所有颗粒,这样就可逐次将颗粒按大小分开。
液一液分离不互溶的液体在离心机中因密度不同而很快分离.这种方法比重力分离时间要短得多。
常用一种称为离心萃取机的装置来分离液体溶液组分。
该装置由放置在圆筒转鼓中的一系列多孔同心环组成,转鼓环绕着一个筒形轴以每分钟2 0005 000转的速度旋转,液体通过筒形轴进出,以径向顺流方式在转筒中流动而达到液体溶液组分的分离.气一气分离同位素研究中常用的手段。
在高速旋转下,气体状态的同位素混合物得以相互分离.用离心分离浓缩235U是有前景的方法之一。
固一液分离常量分析中常用过滤法,半微量分析中则用离心分离法.常用的旋转装置有手摇离心机和电动离心机(通常转速为1}4千周/分),分离速度远比过滤为快。
化学离心分离的原理和应用一、离心分离的原理离心分离是一种基于离心力的分离方法,通过高速旋转离心机驱使悬浮物质在离心力作用下分离出固体与液体的技术。
离心分离的原理基于物质的质量差异和离心力的作用。
离心分离的关键原理是利用离心力对混合物中的不同组分施加分离作用。
离心力是指由旋转离心机产生的离心加速度,其大小与旋转速度和距离中心的距离有关。
离心力作用下,具有较大质量的组分会受到较大的离心力,向离心机管的外部移动,而具有较小质量的组分则受到较小的离心力,向离心机管的内部移动。
二、离心分离的应用离心分离技术在化学领域有广泛的应用,下面列举了一些常见的应用:1.蛋白质分离:离心分离是分离和纯化蛋白质的常用方法。
通过调节离心速度和离心时间,可以实现对不同分子量和密度的蛋白质的分离。
离心分离可以对蛋白质进行初步的纯化,为后续的实验提供基础。
2.DNA提取:离心分离也常用于DNA提取。
DNA溶液通过离心的方式,就可以分离出DNA和其他的细胞组分,如蛋白质和RNA。
离心过程中,DNA会沉降到离心管的底部,便于收集和使用。
3.细胞分离:离心分离广泛应用于细胞分离和富集。
通过调节离心速度和离心时间,可以将不同类型的细胞分离出来。
离心分离还可以用于分离细胞器,如线粒体和核糖体等。
4.天然产物提取:离心分离也可以用于提取天然产物。
例如,从微生物发酵产生的培养基中提取目标产物,就可以通过调整离心速度和离心时间,将微生物细胞和培养基分离。
5.生化分析:离心分离在生化分析中也扮演重要角色。
例如,血液样本中的血浆和红细胞可以通过离心分离分离得到,进而可以进行血液生化指标的检测和分析。
6.沉降速度实验:离心分离还可用于测定悬浮物粒子的沉降速度。
通过调节离心速度和离心时间,观察到不同粒子在旋转离心机中的沉降速度,从而可以推导出悬浮物粒子的形状。
7.分子量测定:离心分离也可以用于测定溶液中的分子量。
通过离心分离溶液中不同分子量的组分,并观察其离心的位置,就可以推断出组分的分子量。
简述离心分离法原理以及操作过程离心分离法原理及操作过程离心分离法是一种常用的物理分离方法,利用离心力将混合物中的不同组分分离开来。
它基于不同组分在受到离心力时的不同相对密度,从而实现分离的目的。
本文将介绍离心分离法的原理及操作过程。
离心分离法的原理是利用离心力使混合物中的组分分层,从而达到分离的目的。
当混合物在离心机中旋转时,由于不同组分的相对密度不同,受到的离心力也不同,从而在离心机管中形成不同的分层。
一般来说,相对密度较大的组分会沉降到离心管的底部,而相对密度较小的组分则浮在上部。
离心分离法的操作过程如下:1. 准备离心机和离心管:首先,需要准备一台离心机和相应的离心管。
离心管通常是锥形的,底部较窄,顶部较宽,以便于分层。
2. 放置混合物:将需要分离的混合物慢慢倒入离心管中。
为了保证分离效果,混合物应该是均匀的,不得有气泡等干扰物。
3. 设置离心参数:根据混合物的性质和需要分离的组分,设置离心机的转速和离心时间。
一般来说,转速越高,离心时间越长,分离效果越好。
4. 进行离心分离:将装有混合物的离心管放入离心机中,将离心机盖好,并启动离心机。
离心机开始旋转后,离心力会作用在混合物上,使其产生分层。
5. 分离组分:离心机运转一段时间后,停止离心机。
此时,离心管中的混合物已经分层。
可以使用移液管或者注射器等工具,将分层后的组分分别取出。
需要注意的是,离心分离法的适用范围有限。
它主要适用于那些相对密度差异较大的组分的分离,对于相对密度较接近的组分则效果较差。
离心分离法具有操作简单、分离效果好的优点。
它被广泛应用于各个领域,如生物学、化学、医学等。
在生物学中,离心分离法可以用于分离细胞、分离蛋白质等。
在化学中,离心分离法可以用于分离液体混合物中的固体颗粒等。
总结起来,离心分离法利用离心力将混合物中的不同组分分离开来。
它的原理是基于不同组分的相对密度不同,在离心机中形成不同的分层。
操作过程包括准备离心机和离心管、放置混合物、设置离心参数、进行离心分离和分离组分。
离心分离基本原理和离心分离分类
离心分离基本原理
当非均相体系围绕一中心轴做旋转运动时,运动物体会受到离心力的作用,旋转速率越高,运动物体所受到的离心力越大。
在相同的转速下,容器中不同大小密度的物质会以不同的速率沉降。
如果颗粒密度大于液体密度,则颗粒将沿离心力的方向而逐渐远离中心轴。
经过一段时间的离心操作,就可以实现密度不同物质的有效分离。
根据离心方式的不同,可分为差速离心法和密度梯度离心法等。
(1)差速离心:又叫分级离心法;
是生化分离中最为常用的离心分离方法。
它指采用低速和高速两种离心方式交替使用,用不同强度的离心力使具有不同密度的物质分级分离的方法。
离心后把上清液与沉淀分开,然后再将上清液加高转速离心,分离出第二部分沉淀,如此往复加高转速,逐级分离出所需要的物质。
(2)密度梯度离心:也叫区带离心;
即离心是在具有连续密度梯度的介质中进行。
将试样铺放在一个密度变化范围较小、梯度斜度变化比较平缓的密度梯度介质表面,在离心力场作用下试样中的颗粒按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置,而形成一系列试样组分区带,使不同沉降速率的颗粒得以分离。
赫西HR/T16MM微量实验室高速冷冻离心机
离心分离分类
固一固分离
使固体之间相互分离的离心分离法称离心分级,设备为离心分离机。
用控制离心时间的办法,使得溶液中只沉淀大颗粒,而不是所有颗粒,这样就可逐次将颗粒按大小分开。
液一液分离
不互溶的液体在离心机中因密度不同而很快分离。
这种方法比重力分离时间要短得多。
常用一种称为离心萃取机的装置来分离液体溶液组分。
该装置由放置在圆筒转鼓中的一系列多孔同心环组成,转鼓环绕着一个筒形轴以每分钟2 0005 000转的速度旋转,液体通过筒形轴进出,以径向顺流方式在转筒中流动而达到液体溶液组分的分离。
气一气分离
同位素研究中常用的手段。
在高速旋转下,气体状态的同位素混合物得以相互分离。
用离心分离浓缩235U是有前景的方法之一。
固一液分离
常量分析中常用过滤法,半微量分析中则用离心分离法。
常用的旋转装置有手摇离心机和电动离心机(通常转速为1}4千周/分),分离速度远比过滤为快。