离心设备是当今生命化学学科研究中心不可少的重要设备, 如何保证仪器的安全运行并发挥其全部性能,是实验技术人员关心的一个主要问题。近十几年来我国从国外进口了不少各种型号的高速和*速离心机, 同时我国也生产了很多种型号的实验室离心机,促使我国生命科学研究有了很大进展。但由于技术培训工作不昭、仪器使用不当和没能定期维护以及其它原因,离心机事故偶有发生。为了提高仪器的使用率和延长使用寿命,保证仪器安全运转,避免事故发生,本文就实验室离心机事故发生的有关原固进行分析,并讨论实验室离心机的维护要点。
一、实验室离心机事故的原因分析
按传统理论,离心机故障是转子过量不平衡引起的,而样品的称量误差、离心过程中离心样品液的外溢和转子腐蚀等是造成转子不平衡的主要因素。分析国内发生的事故,原因主要有以下几种:
1.离心管平衡时, 由于天平长期使用而又未能校对,对称放置的离心管不平衡*过了0.1~ 1g。
2.离心管在装样时, 因样品液束装满或离心管帽没有拧紧密封,在离心过程中离心腔内的高真空状态造成离心管抽扁、破裂和样品液外溢,造成转子不平衡而发生轴弯曲或断轴事故。
3.由于原样品的比重不等于配平液的比重, 转子动平衡失调而发生事故。
4.使用水平转子时, 不细心将吊桶的序号与水平转子主体的序号装错,影响转子的动平衡。
5.铝合金离心管帽与不锈钢离心管帽混用(两者比重不同)而发生事故。
6.离心管帽内橡胶密封环和转子盖橡胶密封环使用不当和消毒不当, 如长期使用内部断裂和固高温消毒(使用干燥箱烘烤)等处理而老化龟裂、失去密封作用等, 使样品在高速运转时外溢, 从而使转子在不平衡状态下运行。
7.对予各种材料的离心管, 使用前没能很好地了解厂家要求的离心管使用范围和消毒方法, 采用化学溶剂和不适当的消毒液处理, 造成离心管在运行中溶胀、破裂而发生事故。
8.由予工作中粗心大意, 转子盖没有拧紧或是将转子盖和转子柄互换,造成螺扣不吻合,当开机运行时,转子盖抛出而发生严重的断轴事故。
9.离心管老化或将高速离心机离心管用在*速离心机上, 使离心管在运行时破裂,样品液外溢造成失衡, 使轴弯曲。
10.由于使用寿命管理不当和各种腐蚀等,转子在运行中发生爆炸。
11.由于各种原因,安装时未将驱动系统或其它系统的固定件去掉,并强行使仪器试运转而发生断轴和转子爆炸事故。
12.驱动轴和转子等材料有内伤或制造中的检验和质量问题,也是仪器发生事故的主要原因之一。
离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开,或将乳浊液中两种密度不同,又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油);它也可用于排除湿固体中的液体,例如用洗衣机甩干湿衣服;特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物;利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。
由于样品组分的密度和沉降系数不同,离心分离后的样品沉淀物会形成层状结构。只需要通过上清液倾出就可以实现离心过程。离心设备实验室离心机8000转每分钟。近些年出现的超速离心是超过万转/分钟,它们被广泛应用于生物化学、医学研究(医用离心机)、实验室研究(实验室离心机)、化验室研究(化验室离心机)、血液分离测试(血液离心机),可以从血浆中的分离出红细胞和白细胞。
离心机在高速旋转的过程中,由离心力所导致的运动使悬浮于液体中的固体物质形成沉淀,也就是悬浮体液中质量或体积较大的物体向转头半径大的方向移动,而质量或体积较小的部分沉积在转头半径较近的地方。在离心过程中,乳浊液或悬浮液样品被放置在一个厚壁离心管中,而离心管放置在离心机转子上。其特征在于通过转子带动离心管快速旋转产生的离心力的作用,样品中的密度较高的成分会加速向离心管的底部沉降。
离心管成对放置,且容量不超过一半左右。这可以防止形成不平衡和样品溢出。
上面我们提到了离心力这个概念。离心机就是一个产生离心力的机器,离心力与转子半径、转速及样品质量有关:即F=Rmω2(F:离心力:R:半径:m:样品质量:to:转速),离心力是衡量离心机重要的参数之一,也是离心机档次的区别标准之一, 离心机在出厂的时候都会给出该离心机的大离心力。
我们都知道,转子的半径和样品质量在运转的时候是不变的,只有转速可以通过控制发生变化,因此我们往往习惯用转速来描述一个离心机。如:高速离心机,超高速离心机,低速离心机。
上海知信实验仪器技术有限公司生产的实验室离心机包括低速离心机、高速离心机、低速冷冻离心机和高速冷冻离心机,这几类离心机的应用都非常的广泛。