离心技术
离心工艺技术名称
离心工艺技术名称
离心工艺技术是一种利用离心力的加工工艺，通过将物料置于离心机中，并通过高速旋转的离心力将物料分离、过滤、干燥等。离心工艺技术广泛应用于制药、化工、食品、环境保护等领域，为产业的发展提供了强有力的技术支持。
离心工艺技术名称丰富多样，其中包括以下几种常见的技术：
1. 离心浓缩技术：离心浓缩是一种将溶液中的物质去除过程，通过高速旋转的离心机使液体中的溶质靠近离心机的壁面，从而实现浓缩。离心浓缩技术广泛应用于制药、化工、农药等领域，可有效提高产品纯度。
2. 离心分离技术：离心分离是一种将混合物中不同成分分离的工艺，通过调整离心机的旋转速度和时间，使得不同成分受到不同的离心力，从而实现分离。离心分离技术在制药、化工、环保等行业中被广泛应用于固液分离、液液分离等领域。
3. 离心干燥技术：离心干燥是一种将湿润物料中的水分去除的工艺，通过将湿润物料放入离心机中，并通过高速旋转的离心力使水分快速蒸发，实现干燥。离心干燥技术在食品、化工、医药等行业中被广泛应用于粉末、颗粒等物料的干燥。
4. 离心萃取技术：离心萃取是一种将液体中的目标成分分离提取的工艺，通过将液体样品与萃取剂混合，并通过高速离心的力将目标物质分离出来。离心萃取技术在化工、制药、环保等行业中被广泛应用于提取有机物、分离污染物等领域。
5. 离心过滤技术：离心过滤是一种将悬浮固体颗粒从液体中分离的工艺，通过将混合物置于离心机中并调整旋转速度，使液体通过滤芯，固体颗粒在离心力的作用下沉积在滤芯上。离心过滤技术在食品、化工、环保等行业中被广泛应用于悬浮物的分离、固液分离等领域。
离心技术实验报告总结
离心技术实验报告总结
引言
离心技术是现代生物化学和分子生物学研究中常用的一种分离技术，其原理是根据样品中分子的质量和形状差异，在离心力作用下实现分离。本实验旨在通过离心技术的应用来分离和纯化目标分子，并探索不同因素对离心效果的影响。
实验方法
1. 准备离心管和样品：选择适当的离心管，保证其可以承受设定的离心力。准备样品，将待分离的混合液体注入离心管中。
2. 设定离心条件：根据需要分离的目标分子的性质和离心机的要求，设定合适的离心条件，包括离心力、离心时间等参数。
3. 进行离心：将装有样品的离心管放入离心机，关闭盖子，设定好离心参数后启动离心机。
4. 收集纯化样品：根据离心结果，找到目标分子的沉淀位置，小心地将上清液倒入另一个离心管中，得到纯化的目标分子。
实验结果与分析
根据实验方法进行操作后，我们成功地将混合液体中的目标分子进行了分离和纯化。通过观察离心后离心管中的沉淀与上清液的分离，我们可以得到以下几点结果与分析：
1. 离心力的影响：离心力是控制离心效果的重要参数之一，它直接影响分子在离心过程中的沉降速度。在实验中，我们比较了不同离心力下的离心效果，发现离心力增加后，目标分子的沉降速度更快，分离效果更好。然而，过大的离心力也可能导致目标分子产生损伤或聚集，因此在选择离心力时需要根据目标分子的
性质进行调节。
2. 离心时间的影响：离心时间是离心过程中的另一个重要参数，它决定了分子在离心过程中被分离的时间长度。我们进行了离心时间的不同设置，并观察了离心后的分离效果。结果表明，随着离心时间的增加，分离效果逐渐提高，直到达到一个平衡点后变化不大。因此，在实际应用中需要根据样品的特性和离心机的性能来选择合适的离心时间。
超现代实验技术：离心技术
超速离心技术
超速离心技术是利用物质的沉降系数、浮力、质量等方面的差异，利用强大的离心力场，使样品中的混合物得以分离、浓缩、纯化和鉴定的技术。离心技术现在已经成为分子生物学和生物化学研究中不可缺少的一项重要技术。离心技术可分为制备型和分析型两类。在生物学领域可以利用这种方法，分离提取各种细胞及其亚细胞物质，如细胞膜、细胞核、染色体、线粒体、叶绿体、溶酶体、核蛋白体等。也可以鉴定蛋白质、酶及核酸的纯度。处理的样品可多可少，少至0.2mL以下。离心技术的范围相当广泛。目前，利用这种技术分离各种亚细胞物质、酶、病毒、质粒及各种核酸。因此，为分子生物学、生物化学和医学的发展，提供了有利的手段。自从1926年瑞典物理学家Svedberg制成世界上第一台超速离心机（45000转/分）到现在已有快80年的历史，在这期间，离心机的发展是非常迅速的。特别是在50年代以后发展的更快，例如，美国贝克曼（Beckman）公司和杜邦苏凡尔（Dupont Sorvall）公司，英国测量科学设备公司（MSE），日本的日立（HITACHI）公司以及德国的海吕斯（Heraeus）公司，都生产出各种离心机产品，如普通离心机、高速离心机和超速离心机。从简单的低速高容量的制备离心机到用于精密分析的超速离心机，应有尽有。美国贝克（Beckman）公司的超速离心机居世界领先地位，采用了大规模集成电路，计算机程序控制，分离-检测，全部实现自动化；最高转速可达13多万转/分钟，并配有各种型号的垂直转头、水平转头、固定角转头、区带转头、连续转头等，供用户选用，不但操作简单、节省时间，而且进一步提高了的分离效率。此外，离心技术也有了很大的发展，有密度梯度离心技术和区带离心技术，为生物大分子的分离、纯化和鉴定提供了优越的手段。虽然离心机的种类有多种，离心技术也多种多样，但是它们的工作原理基本相似。在实际工作中用的最多的还是制备型离心。本课程主要介绍制备型分离技术。
第五章-离心技术
离心技术
离心技术
离心是利用旋转运动的离心力以z离心是利用旋转运动的离心力，以及物质的沉降系数或浮力密度的差别进行分离、浓缩和提纯的项操作技进行分离、浓缩和提纯的一项操作技术。
主要内容
z
离心的基本原理
z
离心设备的分类
z
离心机的选择
z 离心技术应用实例
一、离心的基本原理
z 利用转子高速旋转时所产生的强大离心力，加快颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数的或浮力密度差的物质分离开。
离心力
）当离心机转子以一定的角速度z 离心力（F ）：当离心机转子以一定的角速度ω（弧度/秒）旋转，颗粒的旋转半径为r （厘米）时，颗粒所受的向外的力即离心力
力即离心力。2
==F ma m r
ωω:旋转角速度
ω: 旋转角速度r：旋转体离旋转轴的距离()2/sec n rad πω=60
相对离心力（RCF）：又称分离因数，是衡量离心程度的相对离心力
参数，是指在离心力场中，作用于颗粒的离心力相当于地球引力的倍数，单位是重力加速度g （980cm/秒2）。RCF=ω2r/980=4π2n 2r/3600*980= 1.119*10-5n 2r
222
524 1.11910980r n r RCF n r ωπ−===×3600980
×低速离心时常以每分钟的转数rpm （即n ）来作为离心力单n：转子每分钟的转数（rpm）
位；而高速离心则以g 表示。
Dole&Cotzias
制作了转子速
度和半径相对
应的离心力列
线图
半径相对离心力转数
Sedimentation coefficient (S)沉降系数Sedimentation coefficient (S)z 离心沉降和重力沉降只是对沉降的作用力不同，离心沉降的速度v 2
离心分离的原理和应用是什么
离心分离的原理和应用是什么
1. 原理介绍
离心分离是一种常用的物质分离技术，通过利用离心力将混合物中的组分分开。其基本原理是根据不同组分的密度差异，利用离心力使其向不同方向运动，从而实现分离。
离心力是指在旋转系统中由离心加速度而产生的力。当混合物置于离心机中旋
转时，离心力会将混合物分离为不同的层次，每一层次代表一种或多种组分。常用的离心机包括桌面离心机、高速离心机和超速离心机。
2. 离心分离的应用
离心分离被广泛应用于各个领域，以下列举了一些常见的应用：
2.1 医学和生物学
•血液分离：离心分离被用于分离血液中的红细胞、白细胞和血浆，用于血液疾病诊断和治疗。
•蛋白质分离：离心分离用于提取纯化蛋白质，用于研究和药物开发。
•病毒分离：离心分离被用于从病毒感染的细胞中提取纯化病毒颗粒，用于疫苗制备和研究。
•遗传物质分离：离心分离用于从细胞中分离核酸，如DNA和RNA，用于基因研究和诊断。
2.2 化学和生物化学
•溶液分离：离心分离用于将溶液中的固体颗粒或胶体分离出来，如颗粒过滤和固液分离。
•油水分离：离心分离被用于分离石油和水的混合物，用于石油开采和环境保护。
•分子分离：离心分离可用于纯化化学物质，如有机合成产物和天然产物提取。
2.3 食品和饮料工业
•汁液分离：离心分离用于将悬浮在果汁或乳液中的固体颗粒分离出来，如橙汁榨取和乳品加工。
•沉淀分离：离心分离用于将可溶性物质与悬浮颗粒分离，如酒的酒渣分离和啤酒酵母分离。
•澄清分离：离心分离用于澄清液体，如啤酒、果酱和酱油。
2.4 环境保护
•污水处理：离心分离可用于污水处理中的固液分离，有助于去除悬浮颗粒和浊度。
离心技术
离心分离技术
1.离心技术的基本概念 2.离心机转头分类 3.离心的基本方法
4.细胞结构成分的离心分离方法
2
学习目标
1. 离心技术的基本概念； 2. 决定离心行为的两个因素和“三要 素”； 3. 沉降系数、离心力和什么因素有关； 4. 离心的基本方法和适用范围； 5. 细胞结构成分的离心分离方法。
10 000g 1min
2 000g
5min
12
学习目标
1.离心技术的基本概念 2.离心机转头分类 3.离心的基本方法
4.细胞结构成分的离心分离方法
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二.离心设备：离心机及离心管
3.离心腔 （真空设备） 1. 转头 2.控制系统 （马达）
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4.温度控制 （冷却设备）
离心机分类
低速：6800g(细胞级）
常温、低温； 台式、立式； 低速、高速、超速
分离>10000S的细胞及细胞 器 高速：17,700－50,400g（亚 细胞级）
分离 >100S的颗粒，包括部 分细胞器及病毒 超速：90,400－694,000g （分子级）离<100S的颗粒15
转头损坏及原因
转头不平衡
离心管平衡误差；
离心管放置不对称；
29
2.细胞破碎
* 渗透压冲击
* 超声波振荡
* 机械力研磨或剪切
离心技术原理
离心技术原理
离心技术是一种常用的分离方法，它基于物质在离心力作用下的不同沉降速度来实现分离目的。离心技术的原理主要涉及两个方面：离心力和沉降速度。
首先，离心技术利用离心机产生的离心力来加速分离物质。离心机通常由一个旋转的容器和一个电动机组成。当电动机启动时，容器以高速旋转。由于离心力是与旋转速度的平方成正比的，因此高速旋转能够产生强大的离心力。离心力是指物体在旋转运动中受到的离心加速度，它的作用是将物质向外推离离心轴线。离心机的设计目的是使离心力尽可能均匀地作用于容器内的物质，以实现有效的分离效果。
其次，离心技术利用不同物质的沉降速度来实现分离。沉降速度是指物质在液体中下沉的速度，它取决于物质的密度、形状和粒径等因素。在离心过程中，由于离心力的作用，密度较大或较大颗粒的物质会沉降得更快，而密度较小或较小颗粒的物质则沉降得较慢。通过调整离心机的转速和离心时间，可以控制不同物质的沉降速度，从而实现物质的分离。
总之，离心技术利用离心力和物质的沉降速度来实现分离。离心机通过旋转产生离心力，将物质分离为不同的组分，使得密度大的物质向外沉降，密度小的物质留在上层。离心技术在生物医学、化学、环境等领域具有广泛的应用，例如可用于细胞分离、DNA提取、蛋白质纯化等。
离心的基本原理和方法
离心的基本原理和方法
离心技术可以在生物、化学、物理等领域中得到广泛应用，其基
本原理是利用离心力将样品分离成不同的组分。离心是通过对甩轮（rotor）施加高速旋转，使不同密度、形状或大小的物质沉降或浮升，从而实现分离的过程。以下将介绍离心的基本原理和方法。
1. 基本原理
离心原理是基于史托克斯定律，也就是沉降速率与颗粒大小、形状和
密度有关的原理。当样品放置在旋转的甩轮上时，高速旋转将产生一
个与离心力大小相等的离心加速度，其大小约为1万倍的地球引力。
离心加速度与半径的平方成正比，因此，离心机的甩轮越大，离心加
速度越大。
2. 离心方法
离心方法主要包括各种旋转速度和时间的组合。常用的离心方法有：（1）常规离心：常规离心一般用于分离细胞、蛋白质、核酸等
生物分子。载体物质（如细胞）被置于离心管（centrifuge tube）中，并旋转至合适的速度和时间，使其中的组分被沉淀或上漂到不同的位置，从而实现分离。
（2）超速离心：超速离心是一种高速离心方法，用于分离细胞
破碎液、粉碎样品等，需要离得更远的组分。超速离心一般使用更大
的甩轮，可产生更高的离心加速度。
（3）梯度离心：梯度离心是基于组分分离的不同沉降系数来进
行分离。梯度介质（如蔗糖、琼脂等）被均匀地加入离心管中，并沿
着管子形成梯度。载体物质被放置在管子顶部，离心时不同的成分就
会在不同的梯度中沉降，从而实现分离。
（4）分子筛离心：分子筛离心是通过离心分离物质的分子大小
和重量。分子筛离心使用特别设计的甩轮和选择性的分子筛，将分子
通过偏离甩轮的轨道来分离，从而实现分离。
离心技术
离心技术（centrifugal technique） 是根据颗粒在匀速圆周运动时受到一 个外向的离心力的行为发展起来的一种分 离分析技术。
离心技术的应用 1.用于工业生产的，如化工、制药、食品等 工业大型制备用的离心技术，转速都 在 每分钟5000转以下。 2.用于生物、医学、化学等实验室分析研究 的，转速从每分钟几千到几万转以上，此 类技术的使用 目的在于分离和纯化样品，以及对纯化的 样品有关性能进行研究。
梯度液在离心过程中以及离心完毕后,取 样时起着支持介质和稳定剂的作用,避免因机 械振动而引起已分层的粒子再混合。 由于ρp>ρm则S>0, 该离心法的离心时 间要严格控制,即有足够的时间使各种粒子在 介质梯度中形成区带,又要控制在任一粒子达 到沉淀前。 此法是一种不完全的沉降,沉降受物质本 身大小的影响较大,一般是应用在物质大小相 异而密度相同的情况。
若用 ω=
2πn (rad/sec) 60 (2πn/60)2
RCF=
x
ຫໍສະໝຸດ Baidu
r
980.7 =1.118×10-5 n2 r n：转子每分钟的转数(rpm) Dole&Cotzias制作了转子速度和半径相 对应的离心力列线图。
3.沉降系数 Sedimentation coefficient (S) 样品沉降率 样品颗粒的大小 形状 密度 溶剂的粘度、密度 离心加速度
离心技术
1概述 2离心的基本理论 3离心机的分类与构造 4转头的基本参数与性能 5离心技术 6安全操作与离心机的保养
1概述
1.1离心技术过程的发展
离心技术是物质分离的一个重要手段，它是利用物质在离
心力作用，按其沉降系数不同而分离的。早在19世纪末人 们发明了用手摇离心机来分离蜂蜜和牛奶。但是，作为离 心技术应用于生物领域才始于上世纪初。它的发展过程大 致分为几个时期：
降快。
b颗粒的沉降速度与颗粒和介质密度差(pm)成正比,密度 之差越大沉降越快。在离心时会出现三种情况。 当 p m 时颗粒沉降速度为正值，即颗粒在介质中
往下沉。
当 p＝ m 时颗粒沉降速度为零 , 颗粒在介质中作不定
向运动
当 p m 时颗粒沉降速度为负值，即颗粒在介质中 往上浮。 c颗粒沉降速度与引力成正比，随着引力增加而增加。 d颗粒的沉降速度与介质粘度成反比，速度随着粘度的 增加而降低。
c质量较大，离心速度高
d使用寿命长，价格较贵(5000$)
4.2.4碳素转头：
a质量轻，有利于提速
b耐腐蚀
c机械强度高，但加工容易
d使用寿命长，价格昂贵(9000$)
G＝2 r = 42N2r/3600
式中的N为每分钟的转数，相当于rpm/min。
所以可以将离心力公式表示为：
G = 2r=42r(rpm/60min)2=42r(rpm)2/3600sec2
离心技术
离心技术
一．概念
生物样品悬浮液在高速旋转下，由于巨大的离心力作用使悬浮的微小颗粒（细胞器、生物大分子的沉淀等）以一定的速度沉降，从而与溶液得以分离的一种技术。沉降速度取决于颗粒的质量、大小和密度。主要应用于各种生物样品的分离和制备。
二．基本原理
1．离心力（F）
F = m·a ＝m·ω2r2
a：粒子旋转的加速度m：粒子的有效质量克为单位
ω：粒子旋转的角速度弧度/秒为单位r：粒子的旋转半径cm为单位
2．相对离心力（RCF）relative centrifuge force
通常离心力常用地球的引力的倍数来表示，因而称为相对离心力（RCF）。或者用数字×g 来表示，例如：13，000g，则表示相对离心力为13，000。相对离心力指在离心场中，作用于颗粒的离心力相当于地球重力的倍数，单位是重力加速度g（980cm/s2）。
RCF=ma/ mg= mω2r2/mg=ω2r2/g
ω=2π×rpm/60
∴RCF=1.119×10－5×（rpm）2r
rpm：revolutions per minute为每分钟转数
由上式可知，只要给出旋转半径r，则RCF和rpm之间可以相互换算。
由于转头的形状及结构的差异，每台离心机的离心管从管口至管底的各点与旋转轴之间的距离是不一样的，所以在计算时规定旋转半径均用平均半径r av代替：rav＝（r min＋r max）/2
低速离心时常以转速rpm来表示，高速离心时则以g表示。报告离心条件时使用RCF 比rpm要科学，因为它可以真实地反映颗粒在离心管内不同位置的离心力及其动态变化。三．离心机的主要构造和类型
中药 离心技术
中药离心技术
中药离心技术是一种分离方法，利用离心力将固体和液体或两种密度不同的液体分离。具体操作步骤如下：
1. 将中药置于离心机中，启动离心机。
2. 离心机高速旋转，使中药中的固体与液体或两种密度不同且不相混溶的液体借助大小不同的离心力进行分离。
3. 固体微粒由于重力作用在液体介质中自然下沉，液体则经介质孔道流出。
这种分离方法通常用于分离中药注射剂的精制及除菌、蛋白质、酶、多糖类药物溶液的超滤浓缩等。
密度梯度离心技术
密度梯度离心技术
密度梯度离心技术
密度梯度离心技术是一种常用的分离纯化生物大分子的方法，包括蛋
白质、DNA和RNA等。该技术基于不同生物大分子在不同浓度的密
度梯度中沉降速率不同的原理，通过离心使其分层并收集目标分子。一、原理
密度梯度离心技术基于生物大分子在不同浓度的密度梯度中沉降速率
不同的原理。当生物大分子被加入到密度梯度中时，它们会沉降到与
其相匹配的密度层中。在高速离心过程中，目标生物大分子会在特定
位置形成一个“带状”，可以通过收集该带状来获取目标生物大分子。
二、密度梯度制备
1. 选择合适的溶液：通常使用蔗糖或者葡萄糖作为制备密度梯度的主
要成分。同时，还需要添加缓冲剂以维持pH值稳定。
2. 制备浓缩溶液：将所需浓缩溶液加入到管中，并用旋转蒸发器将其
浓缩。
3. 制备梯度：将不同浓度的溶液倒入离心管中，形成密度梯度。通常
使用离心管或者超速离心管来制备密度梯度。
三、样品制备
1. 样品纯化：在进行密度梯度离心之前，需要对样品进行纯化处理，
以去除杂质和其他生物大分子。
2. 样品加入：将样品加入到制备好的密度梯度中，并在低速离心下使
其混合均匀。
四、离心分层
1. 选择合适的离心机：根据样品量和目标生物大分子的大小选择合适
的离心机。通常使用超速离心机进行高速离心操作。
2. 离心条件：根据实验需求设置相应的离心条件，包括转速、时间和
温度等参数。
3. 收集目标分子：在高速离心过程中，目标生物大分子会沉降到特定
位置形成一个“带状”，可以通过收集该带状来获取目标生物大分子。
五、应用
密度梯度离心技术广泛应用于蛋白质、DNA和RNA等生物大分子的
高中生物中差速离心法和密度梯度离心法的应用
高中生物中差速离心法和密度梯度离心法的应用
差速离心法和密度梯度离心法是生物学中常用的离心技术。差速离心法可以用于分离细胞和细胞器，根据它们在不同离心力下，不同的沉降速率进行分离。密度梯度离心法则可以用于分离不同密度的生物分子，例如DNA、RNA和蛋白质等。
在高中生物学中，学生可以通过实验学习这些离心技术的应用。例如，使用差速离心法可以分离出细胞质和线粒体等细胞器，进一步研究它们的结构和功能；使用密度梯度离心法可以分离出DNA、RNA 和蛋白质等生物分子，进行进一步的分析和研究。
此外，这些离心技术还可以应用于医学和生物工程领域。例如，差速离心法可以用于分离血细胞和血浆，对于研究血液疾病和制备血液制品非常重要；密度梯度离心法可以用于纯化生产工业用途的蛋白质和酶等生物产品。
总之，差速离心法和密度梯度离心法是生物学中非常重要的离心技术，其应用广泛，包括教育、研究和工业等领域。
- 1 -
离心技术
( - ) d2
S＝ 2r ＝
18
式中：S—沉降系数 －沉降速度 r－旋转半径 －介质粘度
d－颗粒直径 －样品中颗粒的密度 －溶剂的密度
例如： 溶菌酶的沉降系数为2.15×10-13 s，通常叫做2.15 S，过氧化氢酶的沉降系数为 11.35×10-13 s，就称 11.35 S。大肠杆菌核蛋白体是70 S，由两个亚基 组成，用超离心方法测其沉降系数分别为30 S和 50 S。
1929年，Lamm完成了沉降方程。计算了沉降速 度。定义了沉降系数；
1940 年，Svedberg与Pederson出版了世界上第 一本有关离心技术的专著；
1943年，Pickels研制成现代固定角式离心转子；
1951年，Brakke在差速离心的基础上发展了速率 区带离心法。Kahler研制成功甩平转子；
蛋白质的沉降系数一般在1-200 S之间。
某些生物样品的沉降系数、相对离心力 和转速的范围
样品 细胞 细胞核 线粒体 微粒体 DNA RNA 蛋白质
沉降系数/S >107
4×106-1×107 （2-7）×104
50- 104 10-120
4-50 2-25
RCF/g <200 600-800 7000 10万 10万 40万 >40万
离心技术及离心机分类 离心机操作规程
离心技术及离心机分类离心机操作规程
离心技术及离心机分类：离心是在离心力的作用下，利用被离心样品物质的沉降系数、浮力、密度的差别，进行分别、浓缩、提取制备样品以及分析测定生物大分子分子量和纯度。按其工作方式可分为离心过滤、离心沉降离心技术及离心机分类：
离心是在离心力的作用下，利用被离心样品物质的沉降系数、浮力、密度的差别，进行分别、浓缩、提取制备样品以及分析测定生物大分子分子量和纯度。按其工作方式可分为离心过滤、离心沉降（或澄清）及离心分别。
离心机的设计原理是利用驱动转头旋转时所产生的离心场力加快样品粒子的沉降速度，把样品中不同沉降系数或浮力密度差的物质分别开。决议离心力大小的因素除转速（Revolved per minute，r／min）和离心（转头）半径外，还与粒子在旋转运动中所受到的力（重力、浮力、摩擦力）之作用影响有关，离心力方向与重力呈垂直，故常用相对离心力（Relative centrifugal force，rcO表示，即相对于重力作用在旋转粒子上的离心力，用重力加速度g （980cm／s ）作为量值，也称为“g—Force”，表达式为：RCF=o）～／980、
离心技术的关键是如何依据样品粒子和介质的性质以及转子的技术参数来确定离心力、转速和离心时间设置。粒子（细胞、细胞器及大分子的统称）的沉降或分别速率取决于离心力、粒子的大小、形状和密度以及沉降介质的密度和粘度。
依据用途、转速、功能配置可将医学试验室常用离心机几大类型，不同转速的离心机产生不同的离心力，具有不同的用途。
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离心技术
离心技术是根据颗粒在匀迷圆周运动时受到一个外向的离心力的行为发展起来的一种分离分析技术。
1．用于工业生产的，如化工、制药、食品等工业大型制备用的离心技术，转速都在每分钟5000转以下。
2．用于生物、医学、化学等实验室分析研究的，转速从每分钟几千到几万转以上，此类技术的使用目的在于分离和纯化样品，以及对纯化样品的有关性能进行研究。
一、基本原理
1．离心力Centrifugal force (F)
F=mω2r
ω：旋转角速度(弧度／秒) r:旋转体离旋转轴的距离(cm)
m：颗粒质量
2．相对离心力Relative centrifugal force (RCF)
RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数
RCF=F离心力／F重力
= mω2r/mg= ω2r/g
g为重力加速度(980．70g/sec2)
同为转于旋转一周等于2π弧度，因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数n 或r/min)表示：
一般情况下，低速离心时常以r／min来表示，高速离心时则以g(或数字Xg)表示。
用“X g”表示每分钟转速可以真实反映颗粒在离心管不同位置的离心力。Dole&Cotzias 制作了转子速度和半径相对应的离心力列线图(图2—15)。
3．沉降系数Sedimentation coefficient (S)
当转子内样品绕着旋转轴离心时，样品沉降率是由样品颗粒的大小、形状、密度和溶剂的粘度、密度以及离心加速度决定的，在一般情况下，样品的沉降特征可以用沉降系数来表示：
S：是指单位离心场中粒子移动的速度。
S的物理意义是颗粒在离心力作用下从静止状态到达等速运动所经过的时间。
S在实际应用时常在10-13秒左右，故把沉降系数10-13秒称为一个Svedberg单位，简写S，单位为秒，1S二1×10-13秒。对一定的样品，在一定的介质中，样品沉降系数S 也常保持不变。文献中常用沉降系数以描述某些生物大分子或亚细胞器大小。
二、离心设备
离心技术所使用的设备是由离心转子、离心管及附件等组成。
(一)离心机
1. 低速离心机
一般最高转速在6000r/min以下。实验室中常用于分离制备。
2．高速离心机带有能够冷却的离心腔制冷设备，这类离心机的速度控制比上述的低速离心机来得准确，工作时的实际速度和温度可通过仪表显示；配有一定类型及规格的转子，可根据需要选用。此类离心机的最高转速在25000r／min以下，常用于生物大分子的分离制备。
3．超速离心机由四个部分组成，即驱动和速度控制；温度控制；真空系统以及转于。至今超迷离心机最高转速为85000-／min(可达600，000g左右)。常用于分离亚细胞器、病毒粒于、DNA、RNA和蛋白质分于，在分离时无须加入可能引起被分离物质结构改变的物质，故为观察它们的“天然”结构与功能提供了手段。
(二)转子
主要有三种：
固定角式转子(fixed—angle rotor)；水平转子(swing—out rotor)；垂直转子(vertical rotor)，还有带状转子(zonal rotor)和连续转于(continuous rotor)等。
1．固定角式转子离心管在离心机中放置的位置与旋转轴心形成一个固定的角度，角度变化在14—40°之间，常见的角度有20°、28°、34°及40°等。
因角式转子的重心低，转速可较高，样品粒子穿过溶剂层的距离略大于离心管的直径；又因为有一定的角度，故在离心过程中撞到离心管外壁的粒子沿着管壁滑到管底形成沉淀，这就是“管壁效应”，此效应使最后在管底聚成的沉淀较紧密。
2．水平转于此类转于静止时，处在转子中的离心管中心线与旋转轴平行，而在转子旋转加速时，离心管中心线由平行位置逐渐过渡到垂直位置，即与旋转轴成90…角，粒子的沉淀方向同旋转半径方向基本一致，但也有少量的“管壁效应”。
由于此类转予的重心位置较高，样品粒子沉降穿过溶剂层的距离大于直径。它对于多种成分样品分离特别有效，常用于速率区带离心和等密度离心。
3．垂直转子离心管垂直插入转于孔内，在离心过程中始终与旋转轴子行，而离心时液层发生90°角的变化，从开始的水平方向改成垂直方向，转子降速时，垂直分布的液层又逐渐趋向水平，待旋转停止后，液面又完全恢复成水平方向。这是因为在进行密度梯度离心前，由于重力的作用，垂直转予的粒子沉淀距离等于离心管的直径，离心分离所徭的离心力最小，适用于速率区带离心和等密度离心，但一般不用于差速离心。
三、离心分离方法
根据离心原理，按照实际工作的需要，目前已有可设计出各种离心方法综合起来大致可分三类
1. 平衡离心法根据粒子大小、形状不同进行分离，包括差速离心法(differential velocity centrifugation)和速率区带离心法(rate zonal centrifugation)。
2．等密度离心法(isopynic centrifugation)又称等比重离心法，根据粒子密度差进行分离，等密度离心法和上述速率区带离心法合称为密度梯度离心法。
3．经典式沉降平衡离心法用于对生物大分子分子量的测定、纯度估计、构象变化。
(一)差速离心法
它利用不同的粒子在离心力场中沉降的差别，在同一离心条件下，沉降速度不同，通过不断增加相对离心力，使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分步沉淀。操作过程中一般是在离心后倾倒的办法把上清液与沉淀分开，然后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。
差速离心的分辨率不高，沉淀系数在同一个数量级内的各种粒子不容易分开，常用于其他分离手段之前的粗制品提取。
2．注意点：
①可用角式、水平式转头
②可用刹车
③难以获得高纯度
例：用差速离心法分离已破碎的细胞各组份