离心分离技术
离心分离
工作原理: 要分离的液体混合物由空心 转轴顶部进入，通过碟片半腰 的开孔通道进入各碟片之间， 并同碟片一起转动，在离心力 的作用下，密度大的液体趋向 外周，到达机壳外壁后上升到 上方的重液出口流出；轻液则 趋向中心而向上方较靠近中央 的轻液出口流出。这样，两种 不同重度液体就在碟片间的隙 道流动的过程中被分开。
（3）卧式活塞推料离心分离机
是一种连续加料、脉动卸料的过滤式离心机。
工作原理： 在离心力场作用下， 料液沿布料斗周边 均匀地甩到滤网上， 大部分经过筛网缝 隙和转鼓小孔甩出 转鼓外，由管道引 走。利用推杆在转 鼓内的往返运动推 动筛网上的滤饼前 移，形成脉冲卸料。
卧式活塞推料离心分离机的优缺点：
1.过滤式离心机
工作原理: 过滤式离心机转鼓上开有孔，鼓内覆盖以滤布或其 他过滤介质(滤网等)，当转鼓高速旋转时，鼓内料 液在离心力的作用下透过过滤介质（滤布和壁上小 孔）排出，而固体颗粒则被截留在过滤介质上，完 成固液分离。
过滤式离心机的适用范围：
过滤式离心机对颗粒和液体的密度差没有要求，但不适宜 于小颗粒、纤维状或胶体可压缩固体物质的分离(例如废 水中污泥的处理)，因为这些物质会堵塞过滤介质。
优点：效率高、产量高、生产连续化、操作稳定可靠。
缺点：只能分离中粗颗粒，对悬浮液的浊度比较敏 感，容易发生跑料现象，应用上有一定的局限 性。
适用范围:含固相颗粒大于0.25mm的结晶状和纤维状物 料的悬浮液，并且要求固相含量大于30%。
（4）离心力卸料离心分离机
又叫惯性卸料分离机或锥篮离心分离机。 工作原理： 滤渣在锥形转鼓中依靠本身所受的离心力克服与筛网的摩擦 力沿筛网表面向着转鼓大端移动，最后自行排出。
卧式刮刀卸料离心分离机的优缺点：
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。
以上只是离心工艺技术名称的一部分，随着科技的不断发展，离心工艺技术将越来越多样化、专业化，为产业发展提供更多高效、节能的解决方案。
离心分离技术原理和操作
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。
离心分离技术
离心分离技术离心分离技术是借助于离心机旋转所产生的离心力，根据物质颗粒的沉降系数、质量、密度及浮力等因子的不同，而使物质分离的技术。
一、离心机的种类与用途离心机按用途有分析用、制备用及分析-制备之分；按结构特点则有管式、吊蓝式、转鼓式和碟式等多种；按转速可分为常速（低速）、高速和超速三种。
1．常速离心机常速离心机又称为低速离心机。
其最大转速在8000 rpm以内，相对离心力（RCF）在104g以下，主要用于分离细胞、细胞碎片以及培养基残渣等固形物，和粗结晶等较大颗粒。
常速离心机的分离形式、操作方式和结构特点多种多样，可根据需要选择使用。
2．高速离心机高速离心机的转速为1x104~2.5x104 rpm，相对离心力达1x104~1x105g，主要用于分离各种沉淀物、细胞碎片和较大的细胞器等。
为了防止高速离心过程中温度升高而使酶等生物分子变性失活，有些高速离心机装设了冷冻装置，称高速冷冻离心机。
3．超速离心机超速离心机的转速达 2.5x104~8x104 rpm，最大相对离心力达5x105g 甚至更高一些。
超速离心机的精密度相当高。
为了防止样品液溅出，一般附有离心管帽；为防止温度升高，均有冷冻装置和温度控制系统；为了减少空气阻力和摩擦，设置有真空系统。
此外还有一系列安全保护系统、制动系统及各种指示仪表等。
分析用超速离心机用于样品纯度检测时，是在一定的转速下离心一段时间以后，用光学仪器测出各种颗粒在离心管中的分布情况，通过紫外吸收率或折光率等判断其纯度。
若只有一个吸收峰或只显示一个折光率改变，表明样品中只含一种组分，样品纯度很高。
若有杂质存在，则显示含有两种或多种组分的图谱。
分析用超速离心机可用于测定物质的沉降系数。
沉降系数是指在单位离心力的作用下粒子的沉降速度。
以Svedberg表示，简称S, 单位秒，1S=1x10-13s。
S可通过超速离心，根据转速、离心时间和粒子移动的距离，按下列公式求出：式中ω：角速度；t2-t1：离心时间（s）；X2,X1：分别为t2和t1时，运动粒子到离心机转轴中心的距离（cm）。
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。
3. 离心应用离心技术具有广泛的应用，包括细胞毒性测试、DNA/RNA提取、蛋白质纯化、糖类检测、药物筛选等。
离心将样品分离成不同的组分，从而可以对目标组分进行深入研究、提取或者纯化。
离心技术在生物学和医学领域中使用最为广泛，但它也可用于分离和提取食品、环境和材料等方面的样品。
综上所述，离心技术是一种基于沉降速率与颗粒大小、形状和密度有关的原理实现的分离技术，包括各种旋转速度和时间的组合。
离心分离的原理
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。
第五章_离心分离
5.5 螺旋卸料沉降离心机
沉降计算：
5.6 管式离心机
操作： 操作： 应用： 、 液分离 连续式)，B、低固体含量 液分离(连续式 应用：A、液-液分离 连续式 、 (<1%)的固 液分离(间歇式 的固-液分离 间歇式)。 的固 液分离 间歇式 主要技术指标： 主要技术指标 ： A、离心管直径40-150mm，长 径比4-8；B、离心强度8000—15000g；C、 处理能力100-400 L/h；D、适应的颗粒直径 适应的颗粒直径 0.01-100µm，固液密度差大于 µ ， 固液密度差大于0.01g/cm3 ，固 体含量小于1% 体含量小于 优点： 优点：A、结构简单，价廉，B、分离效果好， 、分离效果好， 分离因子高8000—15000g 分离因子高 缺点： 缺点 ：A、处理能力有限; B、低固体含量的悬 浮液(<1%)
5.2 离心分离原理
离心力： 离心力： Stock’s Force(粘滞吃力 ： 粘滞吃力)： 粘滞吃力 离心沉降速度： 离心沉降速度：
分离因子定义Fr： 分离因子定义 ：离心力/重力加速度(g)的比值
Hale Waihona Puke 意义：衡量离心设备的离心程度的重要技术参数，用于离心 衡量离心设备的离心程度的重要技术参数， 衡量离心设备的离心程度的重要技术参数 机的分类
Questions
1
2 3 4 5
过滤技术难处理的发酵液如何处理 液液分离，并含少量固体颗粒 细胞器的分离 大分子物质分子量的测定 DNA半保留复制
1、何谓沉降 、
思考题
2、沉降与离心的异同 、 3、沉降与离心的速度方程 、 4、如何选择离心设备 、 5、常用的离心沉降设备有哪些 、 6、常用的离心过滤设备有哪些 、
3_离心分离
密度梯度的制备可采用梯度混合器，也可将不同浓 度的蔗糖溶液，小心地一层层加入离心管中，越靠 管底，浓度越高，形成阶梯梯度。 离心前，把样品小心地铺放在预先制备好的密度梯 度溶液的表面。离心后，不同大小、不同形状、有 一定的沉降系数差异的颗粒在密度梯度溶液中形成 若干条界面清晰的不连续区带。各区带内的颗粒较 均一，分离效果较好。 在密度梯度离心过程中，区带的位置和宽度随 离心时间的不同而改变。随离心时间的加长，区带 会因颗粒扩散而越来越宽。为此，适当增大离心力 而缩短离心时间，可减少区带扩宽。
对于常速和高速离心机，由于所分离的颗粒大小和密 度相差较大，只要选择好离心速度和时间，就能达到 分离效果。 超速离心的离心方法有：差速离心、密度梯度离心和 等密度梯度离心。
6
按工作原理： 过滤式离心机 沉降式离心机
过滤式离心机
在过滤式离心机转鼓壁上有许多孔，转鼓内表 面覆盖过滤介质。加入转鼓的悬浮液随转鼓一同 旋转产生巨大的离心压力，在压力作用下悬浮液 中的液体流经过滤介质和转鼓壁上的孔甩出，固 体被截留在过滤介质表面，从而实现固体与液体 的分离。悬浮液在转鼓中产生的离心力为重力的 千百倍，使过滤过程得以强化，加快过滤速度， 获得含湿量较低的滤渣。固体颗粒大于0.01毫米 的悬浮液一般可用过滤离心机过滤。
20
碟片式离心机类型
人工间歇排渣的碟片离心机 碟片上不开孔，只有一个清液
排出口。沉积在转鼓内壁上的 沉渣，间歇排出。只适用于固 体颗粒含量很少的悬浮液。 自动间歇排渣：当固体颗粒含 量较多时，可采用具有喷嘴排 渣的碟式离心沉降机。 自动连续排渣
近年来开发的机型
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按离心机的作用方式：
卸料；G-刮刀卸料；N-耐腐蚀；字母后面的数字，表示转 鼓直径，mm
离心分离法
离心分离法
离心分离法是利用在离心力的作用下，分子质量不同的流体的压强分布不同的原理分离同位素的方法。
在巨大的离心力场作用下，输入离心机的六氟化铀气体中的轻分子235UF6在离心机转子中央部分加浓, 而重分子238UF6更多地趋于筒壁，造成铀同位素在径向的部分分离。
优点是单级浓缩系数大，是气体扩散法的100倍以上,浓缩到同样程度所需要的级数大大减少。
另一优点是比能耗小，只有气体扩散法的十分之一左右。
离心分离法的缺点是单机分离功率低，要形成一定的生产能力，需要的离心机数量很大，工业规模的离心工厂需要几万台甚至几十万台离心机。
维持大量离心机长期正常运转的技术难度大。
此外，由于材料限制，高速转子难以获得，技术要求高。
离心分离技术的原理和用途
离心分离技术的原理和用途
离心分离技术是一种利用离心力将混合物中的不同组分分离的方法。
其原理基于不同组分的物理性质（如质量、形状、大小等）不同，从而在受到离心力作用下，组分之间产生差异性运动，实现分离。
离心分离技术的用途非常广泛，主要包括以下几个方面：
1. 生物化学和生物制药领域：用于分离和纯化蛋白质、细胞、DNA、RNA等生物分子。
例如，可以通过离心分离技术从细胞中分离出目标蛋白质，或者从血液中分离出血小板、红细胞等。
2. 化学合成和有机合成领域：用于分离和分析化合物。
例如，在有机合成反应中，通过离心分离可以将反应物和产物分离，进而进行纯化和分析。
3. 环境监测和水处理领域：用于分离和浓缩水中的悬浮物、污染物和微生物等。
例如，在水处理过程中，通过离心分离可以去除悬浮物和杂质，提高水质。
4. 医学诊断领域：用于分离血液成分（如血细胞、血浆）、尿液成分、细胞等，进行疾病的诊断和监测。
例如，通过离心分离可以从血液中分离出血液成分，从而进行相关的分析和检测。
总的来说，离心分离技术是一种常用的实验分离方法，可用于多种材料和领域的
分离和纯化。
它具有操作简单、效率高、分离效果好等优点，在科学研究、生产制造和医学诊断等方面具有广泛的应用前景。
生化技术第九章 离心分离技术
经过一定时间的 离心，它们就分 别处于与本身密 度相同的梯度区
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（1）原理：利用各种粒子的沉降速度和浮力
密度差，当一定粒子到达与其密度相同的梯度
位置时则停止沉降，不同粒子处于不同位置，
则得到了分离。
差速区带离心法
等密度梯度离心法
原理
介质的梯 度范围
依离子的沉降速度被 分离 介质的梯度小于样品 各粒子的密度
上清液 上清液 上清液 上清液
植物组织 匀浆
匀浆液 纱布过滤
上清液 100×g 离心
沉淀（弃去）未破碎 的细胞及细胞壁
2000×g 离心
沉淀（细胞核）
沉淀（叶绿体） 10000×g 离心
沉淀（线粒体） 105000×g 离心
沉淀（核糖体）
12
3. 密度梯度离心
在离心管中作 成密度梯度
将样品液 铺于梯度 上
控制精密（时间、转速）
用途：菌体、细胞碎片、细胞器等的分离
超速离心机：最大转速 80 000r/min， 最大相对离
心力500 000×g
控制精密：时间控制、温度控制、转速控制、真空系统
用途：细胞器分级分离、病毒、DNA、RNA、蛋白质分离
提纯等
7
二、离心机
2. 根据转头类型可以分为以下几种： 角式转头
为25S.
6
二、离心机
1. 根据其最大转速可以分为以下几种：
普通离心机：最大转速 6 000r/min， 最大相对离
心力6 000×g
型号很多，容量不同，转速不同，控制不精密
用途：固液沉淀分离
高速离心机：最大转速 25 000r/min， 最大相对离
心力90 000×g 型号较多，转速不同，有控温装置，
离心分离原理
离心分离原理
离心分离是一种常用的固液分离方法，通过利用离心力的作用，将悬浮在液体中的固体颗粒迅速沉积到管壁上，从而实现固液分离的目的。
这种分离原理主要基于离心力与颗粒的质量和尺寸之间的关系。
在离心机中，液体样品被放置在旋转的离心转子中，随着速度的增加，离心力也越来越大。
根据斯托克斯定律，离心力与颗粒的质量和尺寸成正比，即离心力越大，质量和尺寸较大的颗粒会受到更大的离心力，从而向离心管壁沉降。
通过控制离心速度和时间，可以将固体颗粒完全沉降到管壁上，形成固体沉淀层。
然后，可将上清液轻轻倒出，从而实现固液分离。
通常，分离后的固体沉淀可以进一步进行洗涤和干燥等处理。
离心分离的优点是分离速度快、效果好，对于细小颗粒的分离效果尤为明显。
它广泛应用于化学、生物、医药和环境等领域的实验室和工业生产中，用于提取和分离样品中的固体物质、细胞、蛋白质等。
同时，离心分离也可以与其他分离技术结合使用，提高分离效果和纯度。
总之，离心分离是一种基于离心力的固液分离方法，通过离心机的旋转作用，将固体颗粒沉降到管壁上，达到分离的目的。
它具有分离速度快、效果好的优点，在科学研究和实际应用中有着广泛的应用。
《离心分离技术》课件
离心分离技术
离心分离技术是一种将混合物中不同密度组分迅速分离的方法。通过利用离心力，高密度组分在离心机中沉降， 形成沉淀，而低密度组分则上浮，形成上清液。
简介
离心分离技术的定义：通过离心力将混合物中的不同组分分离出来的一种分离方法。 离心分离的原理：利用离心力使不同密度组分迅速分离。 离心分离的应用：广泛应用于生物医学、化学、食品工业等领域。
离心分离在生物医学领域的应用
细胞分离及富集技术：离心分离在分离和富集细胞方面有着广泛的应用。 病毒分离及纯化技术：离心分离技术在病毒分离和纯化过程中起到重要的作用。 分子生物学研究技术：离心分离技术在分子生物学领域的DNA提取、蛋白质分离等方面有着重要的应用价值。
离心分离技术的发展趋势
新型离心分离设备的开发：开发更高效、更精确的离心分离设备。 离心分离技术的自动化和高通量化：实现离心分离过程的自动化和高通量化。 离心分离技术在精准医学领域的应用：利用离心分离技术进行精准医学的研究和应用。
国内外研究现状
离心分离技术的历史：自20世纪初提出后，经过了多年的研究和发展，逐渐 成为一种常用的分离技术。
国外离心分离技术的研究现状：各国在离心分离技术领域都有着丰富的研究 成果。
国内离心分离技术的研究现状：中国在离心分离技术的研究和应用方面也取 得了一系列重要的成果。
离心分离的流程及方法
离心分离的流程：准备样品、选择合适的离心机和离心管、设置离心条件、离心操作过程。 不同离心分离方法的原理及优缺点：常用的离心分离方法包括差速离心、等速离心和密度梯度离心。 离心分离过程中的操作技巧与注意事项：操作时需注意样品的平衡、离心机的使用安全以及离心管的装填。
化学元素的同位素分离技术
化学元素的同位素分离技术同位素是指具有相同原子序数的化学元素，但其质量数不同的核素。
同位素具有相似的化学性质，但在核反应和核变化方面却存在巨大差异，因此对同位素的分离和应用具有重要意义。
本文将介绍几种常用的同位素分离技术。
一、离心分离技术离心分离技术是通过离心机将混合物中不同密度的同位素分离开来的方法。
离心机的原理是根据物质在离心力作用下，按照密度大小分层的原理。
在同位素分离中，常使用离心机将混合物离心，通过不同层次的分离来获得所需同位素。
二、化学分离技术化学分离技术是利用化学反应差异来分离同位素的方法。
通过不同同位素对某种化学反应的反应速率和选择性有所不同，可以通过化学反应来实现同位素的分离。
例如，在铀同位素的分离中，可以利用铀铵根对硫酸根的萃取能力差异来实现铀同位素的分离。
三、气体扩散分离技术气体扩散分离技术是利用同位素在气体状态下的扩散速率差异来分离同位素的方法。
当混合物为气体时，同位素分子由于质量差异，在相同条件下的扩散速率不同，利用这个差异可以通过多级扩散分离装置来实现同位素的分离。
这种方法在铀同位素的分离中比较常用。
四、电磁分离技术电磁分离技术是利用同位素在电磁场中受力差异来分离同位素的方法。
同位素在电磁场中会受到不同大小的电磁力，通过调节电磁场的参数，可以使不同同位素的受力差异达到一定程度，从而实现同位素的分离。
这种技术在镉同位素的分离中有广泛应用。
五、气体扩散离心法分离技术气体扩散离心法分离技术是将气体扩散分离和离心分离相结合的方法。
该方法利用离心力和气体分子的扩散速率差异，通过离心机的作用来实现同位素的分离。
这种方法在研究超重水以及重水生产中应用较多。
综上所述，同位素分离技术是对同位素进行分离和应用的重要方法。
通过离心分离、化学分离、气体扩散分离、电磁分离以及气体扩散离心法分离等多种技术，可以实现同位素的高效分离，并广泛应用于核工业、医学、环境保护等领域。
随着科技的进步和研究的深入，同位素分离技术将在更多领域发挥重要作用。
离心分离技术
碟片的结构是：
1.碟片用薄的不锈钢冲成；
在说明离心条件时，低 速离心通常以转子每分钟的 转数表示（r/min） ，如 4000 rpm ；
而在高速离心时，特别 是在超速离心时，往往用相 对离心力来表示，如65000g。
3、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。以Svedberg表示，简称S。
沉降系数S与分子量M有对应关系：
R——气体常数；T——温度（K）；S——沉降系数（s）；D——粒子 扩散系数；υ——粒子的偏比容（粒子密度的倒数）；ρ——溶剂密度。
4、沉降速度（sedimentation velocity） 沉降速度是指在强大离心力作用下，单位时间内物质运
同一样品在不同的离心机上离心力不同
2、相对离心力（relative centrifugal force，RCF） 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）。
流量Q, 规模
规格、台数
气溶胶,活cell
密封灭菌设计
离 心 机 的
离心分离的原理和应用实例
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。
离心分离名词解释
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。
离心分离步骤及注意事项
离心分离步骤及注意事项离心分离是一种常用的实验技术，用于分离液体混合物中的固体颗粒或液体相。
下面是离心分离的一般步骤及一些注意事项：步骤：1. 准备样品：将待分离的混合物制备好，并注意适当调整pH、温度等参数，以优化分离效果。
2. 选择离心管：根据样品的体积和离心机的容量选择适当的离心管，确保离心过程中离心管内的样品可以均匀地受到离心力。
3. 将混合物装入离心管：将混合物倒入离心管中，注意不要超过离心管的最大容量，以避免离心时的泄漏或样品损失。
4. 盖好离心管：确保离心管盖子或盖膜严密封闭，以防止样品在离心过程中外泄或受到其他污染。
5. 设置离心参数：根据样品的性质和实验要求，设置适当的离心参数，包括离心速度、离心时间等。
一般来说，低速离心可用于较轻的颗粒沉降，而高速离心适用于较重的颗粒分离。
6. 进行离心分离：将样品放入离心机中，根据设定的离心参数进行离心分离。
7. 分离收集：离心分离完成后，将离心管从离心机中取出，小心倾倒或使用适当的工具将上清液或上层液体转移到另一个容器中。
注意避免搅拌混合或污染样品。
注意事项：1. 安全操作：离心机操作时要注意安全，避免离心机的不稳定、高速离心中的离心管破裂等情况发生。
2. 选择合适的离心管和离心机：确保离心管和离心机的容量和规格适合样品的需求。
3. 样品浓度和体积：合理调整样品的浓度和体积，以避免在离心分离过程中出现不良分离或样品丢失的情况。
4. 合理设置离心参数：根据样品特性和分离需求，选择合适的离心速度、时间和温度等参数，确保充分分离。
5. 保持离心机平衡：在离心过程中，保持离心机的平衡是非常重要的，避免不平衡造成离心机震动或异常噪音。
6. 慎重操作上清液：注意操作离心管中的上清液时要小心，避免与底部沉淀接触或混合。
以上是离心分离的一般步骤和注意事项，具体操作时应根据实验目的和样品特性进行调整。
在进行离心分离前，建议参考相关文献或咨询实验室专业人士的建议。
差速离心,速度区带离心,密度梯度离心
差速离心,速度区带离心,密度梯度离心离心分离是一种常见的分离技术，它基于物质之间的物理属性差异，将混合液体或悬浮物分离成不同的组分。
离心分离可以根据分离速度的不同分为差速离心、速度区带离心和密度梯度离心三种方式。
1. 差速离心差速离心是一种迅速和有效的离心分离方法，它可以通过离心机旋转加速获得足够的离心力，从而分离出不同密度、不同大小、不同化学成分的混合物。
差速离心的分离原理是利用分子量和分子形状不同的物质在离心力作用下趋向不同的方向进行分离。
差速离心常被应用于实验室规模的研究，以分离组织、细胞、剪切力敏感蛋白质和多肽等。
2. 速度区带离心速度区带离心也称为漏斗离心或连续流离心。
它是一种借助高速旋转离心机和漏斗边缘速度不同的离心介质实现分离的方法。
速度区带离心的分离原理是利用离心机旋转时的径向力和切向力相互作用产生的离心力，在一个狭窄的速度区域内对样品进行分离。
速度区带离心分离效率高，可以分离出比差速离心更小的粒子。
常被应用于分离DNA、 RNA、病毒和细胞等生物样品。
3. 密度梯度离心密度梯度离心是一种以离心介质密度梯度作为分离样品的基础，通过离心机旋转达到不同密度的物质在不同离心力作用下沉降速度不同的离心分离方法。
密度梯度离心可用于区分不同大小和密度的生物组分和非生物组分，并经常用于表征单元的结构和组成，如肌肉和细胞骨架的微丝和中间纤维。
它也是提取和纯化生物化学分子和颗粒的有效方法，如蛋白质、 RNA、 DNA、病毒、叶绿体等。
以上三种离心分离技术各有优缺点，选择合适的离心分离方法应在考虑分离效率、分离效果、操作简便性、样品数量、实验条件等方面综合考虑。
在离心分离过程中，还需要注意离心机设备的选择、用量以及分离后的后续处理，才能发挥最大效益。
简述离心分离法原理以及操作过程
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。
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利用它可以从组织匀浆中分离细胞器，其主要细胞成 分的沉降顺序，一般先是整细胞和细胞碎片，然后是核、 叶绿体、线粒体、溶酶体、微粒体和核蛋白体。
二、超离心技术的分类 差速离心
（一）制备性超离心
一般密度梯度离心法
密度梯度离心
（二）分析性超离心
等密度离心
（一）制备性超离心 1、差速离心 (Differential centrifugation)
采用不同的离心速度和离心时间，使沉降速度不同的颗 粒在不同的离心速度及不同离心时间下分批分离的方法。
主要用于分离大小和密度差异较大的颗粒。
优点： 操作简单，离心后用倾倒法即可将上清夜与沉淀
缺点：出渣比较困难。
适用于处理直径大于0.1μm的颗粒，固相浓度小于5%的悬浮液， 常用于抗菌素液液萃取分离，果汁和酒类饮料的澄清等。
4.碟片式离心机
碟式离心机是立式离 心机的一种，转鼓装在 立轴上端，通过传动装 置由电动机驱动而高速 旋转。
转鼓内有一组锥顶角为60－100度的的互相套叠在一起的 碟形零件--碟片。碟片与碟片间的距离用附于碟片背面的具有 一定厚度的狭条来控制，碟片的距离为０.5~2.5mm。
位离心力场中粒子移动的速度。以Svedberg表示，简称S。
沉降系数S与分子量M有对应关系：
R——气体常数；T——温度（K）；S——沉降系数（s）；D——粒子 扩散系数；υ——粒子的偏比容（粒子密度的倒数）；ρ——溶剂密度。
4、沉降速度（sedimentation velocity） 沉降速度是指在强大离心力作用下，单位时间内物质运
离心沉降设备
①瓶式离心机 ②管式离心机 ③多室式离心机 ④碟式离心机 ⑤螺旋卸料沉降离心机
1.瓶式离心机
外摆式
角式
固定式
离心用材料有聚乙烯（PE），聚碳酸酯（PC）， 聚丙烯（PP）等，其中PP管性能较好。
塑料离心管都有管盖，离心前管盖必须盖严，倒置不漏液。 管盖有三种作用：
第四章 离心分离技术
固液分离：第一选择为过滤，第二选择为离心分离。 应用：
A、难过滤的发酵液（d小、大、过滤v慢）、甚至不能过 滤的悬浮液，及忌用助滤剂、或助滤剂无效的悬浮液；
B、其他难分离的固液分离； C、互不相溶的液—液分离，如液液萃取； D、不同密度固体或乳浊液的密度梯度分离，如超离心分离 缺点： A、分离得到的不是滤饼一样的半干物，而是浆状物； B、处理量小； C、设备复杂，价格贵，分离成本高。
在说明离心条件时，低 速离心通常以转子每分钟的 转数表示（r/min） ，如 4000 rpm ；
而在高速离心时，特别 是在超速离心时，往往用相 对离心力来表示，如65000g。
3、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
滤液
缓冲液
超滤器 滤液
§4.5 超离心法
超离心法：
根据物质的沉降系数、质量和形状不同，应用 强大的离心力，将混合物中各组分分离、浓缩、提 纯的方法。
一、 超离心技术的原理
在某种介质中，使一种球形粒子从液体的弯月面 沉降到离心管某部(如底部)所需的时间：
式中t为沉降时间，μ为悬浮介质的粘度，d为粒子直径，ρs为粒子密 度，ρ为介质密度；r1为旋转轴中心到液体弯月面的距离，r2为从旋 转轴中心到离心管底部的距离。
LW型卧式螺旋卸料沉降离心机
§4-2 离心过滤
一、离心过滤的原理
离心过滤是将料液送入有
孔的转鼓并利用离心力场进行
过滤的过程，以离心力为推动
力完成过滤。兼有离心和过滤
的双重作用。
滤网
滤饼
离心过滤机工作原理图
以间歇离心过滤为例，料液首先进入装有过滤介质(滤 网或有孔套筒)的转鼓中，然后被加速到转鼓旋转速度，形 成附着在鼓壁上的液环。与沉降式离心机一样，粒子受离 心力而沉积，过滤介质则阻止粒子的通过，形成滤饼。当 悬浮液的固体粒子沉积时，滤饼表面生成了澄清液，该澄 清液透过滤饼层和过滤介质向外排出。
流量Q, 规模
规格、台数
气溶胶,活cell
密封灭菌设计
离 心 机 的
选 择
§4.4 离心机在生物工业中的应用（P67）
包含体产物分离工艺（牛生长激素分离提取）
发酵罐
搅拌混合罐
缓冲液
离心机
高压匀浆器
粗包含体
下相
搅拌混合罐 EDTA
细胞壁溶解酶缓冲液
水
搅拌混合罐 盐酸胍 空气
上相
水
超滤器
凝胶过滤柱
透析器
5、沉降时间（sedimentation time，Ts）
式中：Xmax为离心转轴中心至离心管底内壁的距离；Xmin为离心转轴 至样品溶液弯月面之间的距离；Ts以小时为单位，S以Svedberg为单位。
6、K系数（k factor） K系数是用来描述在一个转子中，将粒子沉降下来的效率。
其中Rmax为转子最大半径；Rmin为转子最小半径。
当转鼓连同碟片以高速旋转时，碟 片间的悬浮液中的固体颗粒因其有较大 的质量，优先沉降于碟片的内腹面，并 连续向鼓壁方面沉降，澄清的液体则被 迫反方向移动而在转颈部进液管周围的 排液口排出。 沉渣沿碟片表面滑动而脱 离碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位， 分离后的液体从出液口排出转鼓。
碟片的结构是：
1.碟片用薄的不锈钢冲成；
①防止样品外泄。用于有放射性或强腐蚀性的样品时，这 点尤其重要。
②防止样品挥发。 ③支持离心管，防止离心管变形。
2.管式离心机
3.多室式离心机
转鼓内有数个同心圆筒组成的 环隙状分离室。各分离室的流道串 联。操作时，悬浮液自中心进料管 加入转鼓中，由内向外顺序流经各 分离室。在逐渐增大的离心力作用 下，悬浮液中的粗颗粒沉积在内部 的分离室壁上，细颗粒沉积在外部 的分离室壁上。
同一样品在不同的离心机上离心力不同
2、相对离心力（relative centrifugal force，RCF） 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）。
二、离心过滤设备
间歇式
分批立式轴
分批卧式轴
连续式
连续锥形滤网
连续推送式
自动连续卸料离心过滤机为
GT6H13 卧式离心过滤机
(锥形转鼓)
本机适宜过滤果汁或皮汁，
达到液—固体分离，提高汁的纯度。
§4.3 离心机的选用（P66）
基本参数
颗粒d,固液差,
选择
基本型号
固体物浓度
亚型
产物热稳定性
低温离心
（1）一般密度梯度离心法
差速区带离心法（动态法或沉降速度法）
（Diensity gradient centrifugation）
根据分离的粒子在梯度液中沉降速度的不同，使具有不 同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内分成一系列区带， 达到彼此分离的目的。
把样品铺放在一个连续的液体密度梯度上，然后进行离心， 并控制离心分离的时间，使得粒子完全沉降之前，在液体梯 度中移动而形成不连续分离区带。该法仅用于分离有一定沉 降系数差的粒子，与粒子密度无关。因此大小相同，密度不 同的粒子(如线粒体、溶酶体和过氧物酶体)不能用此法分离。 这种方法已用于RNA—DNA混合物、核蛋白体亚单位和其他 细胞成分的分离。
动的距离。
式中r为球形粒子半径；d为球形粒子直径；η为流体介质的粘度；ρP为 粒子的密度；ρm为介质的密度。
从上式可知，粒子的沉降速度与粒子直径的平方、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 。
①当ρP＞ρm，则S＞0，粒子顺着离心方向沉降。 ②当ρP＝ρm，则S＝0，粒子到达某一位置后达到平衡。 ③当ρP＜ρm，则S＜0，粒子逆着离心方向上浮。
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。
根据Fr对离心机分类： 常速离心机: Fr＜3000g 中速离心机: 3000g＞ Fr ＜50000g 高速离心机: Fr ＞50000g 超高速离心机: Fr =20000-1000000g
二、 离心沉降设备
离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。 实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机。 制备性离心机主要用于分离各种生物材料，每次分离的 样品容量比较大; 分析性离心机一般都带有光学系统，主要用于研究纯的 生物大分子和颗粒的理化性质，依据待测物质在离心场中的 行为（用离心机中的光学系统连续监测），能推断物质的纯 度、形状和相对分子质量等。分析性离心机都是超速离心机。
引起分离组分的凝集、变性或失活。 样品铺在密度梯度溶液表面，离心后形成若干条界面清
楚的不连续区带。
优点： ①分离效果好，可一次获得较纯颗粒； ②适应范围广，既能分离具有沉淀系数差的颗粒，
又能分离有一定浮力密度的颗粒； ③颗粒不会积压变形，能保持颗粒活性，并防止
已形成的区带由于对流而引起混合。
缺点： ①离心时间较长； ②需要制备梯度； ③操作严格，不宜掌握。
5.螺旋卸料沉降离心机
卧式螺旋卸料沉降离心机是利用离心沉降原理分离悬浮液 的设备，它主要用于完成固液相有密度差的悬浮液的固相 脱水，液相澄清，粒度分级，浓缩等工艺过程。
原理：转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管 连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下， 较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的 固相物连续不断定推至转鼓锥端，经排渣口排出机外，较轻的 液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经 排液口排出机外。