第三节离心技术的应用
离心技术（centrifugal technique）是根据颗粒在作匀速圆周运动时受到一个外向的离心力的行为而发展起来的一种分离技术。这项技术应用很广，诸如分离出化学反应后的沉淀物，天然的生物大分子、无机物、有机物，在生物化学以及其它的生物学领域常用来收集细胞、细胞器及生物大分子物质。
一、基本原理的分类
（一）基本原理
⒈离心力（centrifugal force，Fc）离心作用是根据在一定角度速度下作圆周运动的任何物体都受到一个向外的离心力进行的。离心力（Fc）的大小等于离心加速度ω2X与颗粒质量m的乘积，即：
其中ω是旋转角速度，以弧度/秒为单位；X是颗粒离开旋转中心的距离，以cm为单位；m是质量，以克为单位。
⒉相对离心力（relative centrifugal force，RCF）由于各种离心机转子的半径或者离心管至旋转轴中心的距离不同，离心力而受变化，因此在文献中常用“相对离心力”或“数字×g”表示离心力，只要RCF值不变，一个样品可以在不同的离心机上获得相同的结果。
RCF就是实际离心场转化为重力加速度的倍数。
式中X为离心转子的半径距离，以cm为单位；g为地球重力加速度（980cm/sec2）；n为转子每分钟的转数（rpm）。
在上式的基础上，Dole和Cotzias制作了与转子速度和半径相对应的离心力的转换列线图，见图16-4，在用图16-4将离心机转数换成相对离心力时，先在离心机半径标尺上取已知的离心机半径和在转数标尺上取已知的离心机转数，然后将这两点间划一条直线，在图中间RCF标尺上的交叉点，即为相应的离心力数值。例已知离心机转数为2500rpm，离心机的半径为7.7cm，将两点连接起来交于RCF标尺，此交点500×g即是RCF值。
⒊沉降系数（sedimenTATion coefficient，s）根据1924年Svedberg对沉降系数下的定义：颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。
1、通风除尘系统中，在风机的吸入端，全压为( )值，静压为( )值。
A、正，正B、负，负C、正，负D、负，正
2、吸收法是采用适当的( )作为吸收剂，根据废气中各组分在其中的--不同，而使气体得到净化的方法。
A、液体，分散度B、固体，分散度C、液体，溶解度D、固体，溶解度
3、有毒作业宜采用低毒原料代替高毒原料。因工艺要求必须使用高毒原料时，应强化( )措施。
A、降温
B、通风排毒
C、密闭化、自动化
D、隔离
4、放散粉尘的生产过程，应首先考虑采用( )作业。
A、干式
B、高温
C、低温
D、湿式
5、在工业生产过程中，毒物最主要是通过( )途径进入人体的。
A、呼吸道
B、消化道
C、皮肤
D、指甲
6、下列适用于净化回收的通风排毒方式有( )。
A、自然通风
B、全面通风
C、局部送风
D、局部排风
7、喷漆车间欲处理其作业场所中散发的苯蒸气，宜采取( )回收净化方法。
A、热力燃烧
B、催化燃烧
C、冷凝
D、吸附法
8、电磁辐射的量子能量达到( )eV以上时，会对物体有电离作用，能导致机会的严重损伤，这类辐射称为电离辐射。
A、8
B、10
C、12
D、15
9、( )是电磁辐射中量子能量小、波长较长的波段。
A、射频辐射
B、红外辐射
C、紫外辐射
D、激光
10、非电离辐射可分为( )。
A、高频电磁场、红外辐射、紫外辐射、激光
B、微波、红外辐射、紫外辐射
C、射频辐射、红外线辐射、紫外线辐射、激光
D、微波、红外辐射、紫外辐射、激光
11、根据《高温作业分级》(GB／T4200-1997)，高温作业是指在生产劳动过程中，其工作地点平均WBGT指数等于或大于( )℃。
A、20
B、25 C、30
D、32
12、接触高温作业时间，是指作业人员在( )内，实际接触高温作业的累计时间(min)。
A、1个工作日（8h）
B、5个工作日内
C、7个工作日内
离心技术简介
1.离心技术
悬浮在液体中颗粒的运动速度取决于：
①应用力——液相中的颗粒处在一支平稳的试管内，会受到地球重力的作用而运动。
②固液相的密度差——密度小于液相的颗粒悬浮在上面，密度大于液相的颗粒则沉降下来。
③颗粒的大小与形状。
④介质的黏滞度。
就大多数生物颗粒（细胞、细胞器或分子）而言，受重力作用的悬浮或沉降的速度太慢，就无法应用于物质速度（g＝ m·s－2）的倍数的分离。所以常使用离心机对物质进行分离。
离心机是一种通过使样品绕离心转轴的中心旋转而在其上产生一个远大于地球重力的仪器。不同大小、形状和密度的颗粒会以不同的速度沉降。颗粒的沉降速度取决于离心机的转速及颗粒与中心轴的距离。
2.离心分离常见的一些方法
（一）差速沉降（沉淀）法
将一混合悬浮液以一定的RCF（RCF又称为相对离心力，RCF取决于转子的转数和旋转半径），离心一定的时间后，混合物将会被分为沉淀和上清液两部分。这种方法被广泛应用于从细胞匀浆中分离细胞器。
（二）密度梯度离心法
下列技术使用了密度梯度，即离心管中的溶液从管顶到管底密度逐渐增加。
①差速区带离心法。将样品置于平缓的预制备的密度梯度介质上，进行离心，较大的颗粒将比较小的颗粒更快地沉降，通过梯度介质，形成几个明显的区带（条带）。这种方法有时间限制，在任一区带到达管底之前必须停止离心。
②等密度离心法。这种技术根据其浮力密度的不同分离物质。几种物质可通过离心法形成密度梯度（如蔗糖、CsCl等）。样品与适当的介质混合后离心——各种颗粒在与其等密度的介质带处形成沉降区带。这种方法要求介质梯度应有一定的陡度，要有足够的离心时间形成梯度颗粒的再分配，进一步离心对其不会有影响。
使用一根细的巴氏滴管或带有细长针头的注射器可收集一个密度梯度内的条带。另一种方法可将试管刺穿，将内含物分段逐滴收集到几个管中。需要更精确的研究时，可以再进行更精确的分离。
第五章 离心式水泵及维修知识
离心泵分类、型号、工作原理及经济运行
一、D型离心泵式水泵的结构、主要零部件的材质及作用。
国产D型多级离心泵的吸入口位于进水段上呈水平方向，排出口在出水段上呈垂直方向。叶轮除第一级外，其机构和尺寸都是一样的。
二、试述离心泵的工作原理：在泵内充满水的情况下，当叶轮在泵壳内高速旋转时，叶轮里的水以很快的速度被甩离叶轮向四周射去，它们具有很大的能量，汇集和通过蜗形泵壳，流道逐步加大，流速逐步减低，压力逐步增加，根据水流总要从高压向低压流动的道理，泵壳内的高压水沿着出口管被压送到高处去。与此同时，叶轮内部的水被离心力甩出去，原来的窨就形成真空或低于大气压状态，水井的水面受大气压的作用，便冲开底阀，使水进入叶轮，充实了原有空间，叶轮不断被离心力甩出去，水井的水，也就源源不断通过水管，进入叶轮，这是离心泵的简单工作原理。
离心泵产生压力的大小与叶轮直径和转速有关，转速越高，叶轮直径超大，产生的压力越高，多级式离心泵级数越多，产生的压力也越大。
三、什么叫离心式水泵的特性曲线？怎样制成的？各曲线的意义是什么？
水泵在额定转速下，用流量Q为横座标，扬程H，轴功率N和效率η为纵座标表示的关系曲线称为离心水泵的特性曲线，它是通过实验的方法获得的。 四、什么叫水泵的工况点？
从水泵的特性曲线中，我们知道水泵的流量、扬程、轴功率、效率不是固定不变的数值，那么水泵究竟在特性曲线哪一点工作呢？这要取决于排水设备中管路曲线与水泵扬程曲线的交点，这个交点就是水泵工作状况点，简称工况点。
五、“允许吸上真空度”是何含义？什么叫汽蚀？有何危害？
当水泵进口处的真空度大到一定程度时，虽然是在常温下，水也要汽化而产生大量汽泡，这些汽泡随水一起流入叶轮，由于离心力的作用，水的压力又逐渐升高，汽泡又凝结成水而消失。在汽泡消失时，四周的水以很快的速度来补充而发生猛烈的撞击，打击叶轮片及轮壁表面，使叶片损坏，进口处产生蜂窝状的一小块一小块的剥落，这就叫气蚀。
