作者：平军娇 

单位：中山市第三人民医院


离心机是一种常见而重要的实验室设备，广泛应用于科研与日常实验中。离心机通过旋转样品，利用离心力将混合物中的不同成分分离出来。本文将详细介绍离心机的日常使用方法，帮助读者更好地理解和应用离心机。


一、离心机的基本原理


离心机的原理是基于离心力的作用。离心力是由离心机高速旋转的产生的一种力，它使得物体在离心机中发生向外的加速运动。离心机的核心部件是转子，通过电动机或其他方式带动转子高速旋转。转子内部通常设有多个离心槽，样品或物体放置在离心槽中。


当离心机启动后，转子开始高速旋转，产生的离心力使得样品或物体受到向外的加速度。根据样品或物体的质量和形状不同，离心力会使其在离心机中发生分离或沉淀。离心机广泛应用于生物化学、医药科研、实验室、制药等领域，常用于分离细胞、沉淀杂质、提取物质等。


离心力的大小取决于离心机的转速和离心半径。转速越高，离心力越大。离心半径是指样品与离心机转轴的距离，离心半径越大，离心力越大。


  • 离心力可以通过以下公式计算：离心力 = (4π2 × r × n2) / g。
  • r是离心半径，n是转速，g是重力加速度。


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离心力的作用下，样品中的物质根据其密度差异被分离到离心管的不同位置。较重的物质会沉淀在离心管底部，较轻的物质则浮在顶部。通过合理选择离心参数，可以实现多种不同物质的分离。


二、离心机的基本操作


为了正确使用离心机并确保实验的安全性和准确性，以下是离心机的基本操作：


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（一）开启和关闭步骤


1、开启步骤


（1）检查离心机的电源和配件是否齐全，并确保离心机处于稳定的工作台面上。

（2）打开离心机的盖子或门，并检查离心机的转盘或转子是否干净和无损。如有需要，使用适当的方法进行清洁和维护。

（3）根据实验需要，选择合适的转子和离心管，并将它们安装到离心机的转盘上。确保转子和离心管安装牢固、平衡，并符合离心机的规格要求。

（4）关闭离心机的盖子或门，并锁紧以确保在运转过程中安全。


2、关闭步骤


（1）在离心机工作结束后，先停止离心机的运转。根据离心机的型号，选择合适的停止按钮或程序，以确保离心机平稳停止，并避免对实验结果产生影响。

（2）打开离心机的盖子或门，并小心取出转子和离心管。使用指定的方法处理离心管中的样品和废液。

（3）检查离心机的转盘或转子是否有污染或损坏，并进行必要的清洁和维护保养。

（4）关闭离心机的盖子或门，并将离心机的电源断开或关闭。


（二）样品的装载和取出方法


1、样品装载


首先，确保离心机的转鼓和转子是干净的，没有任何污垢或残留物。使用适当的方法（例如清洁布或无尘棉球）清洁转鼓和转子。下一步，根据离心机的转子类型和规格选择合适的装载方法。通常有直接装载和管套装载两种常见的方法。


对于直接装载方法，将样品直接放置在转鼓的转子槽中，并确保样品均匀分布，避免不平衡。对于管套装载方法，将样品分别装载在离心管或样品管中，然后将管套插入转鼓的装载槽中。同样，要确保样品均匀分布且不平衡。


2. 样品取出


在取出样品之前，务必等待离心机完全停止并降速。离心机停止后，慢慢打开离心机的盖子。如果使用了管套装载方法，先将管套从转鼓中取出，然后将样品管或离心管从管套中取出。要小心操作，避免样品泄漏或交叉污染。如果使用了直接装载方法，将样品从转鼓中取出时，注意不要碰触到其他部件或样品。在取出样品后，根据实验的需要进行下一步的处理。如果需要，可以使用适当的工具或设备将样品转移至其他容器中。


（三）转速和时间设置准则


转速是指离心机桶体旋转的速度，而时间设置则是指离心机运行的时间长短。


在使用离心机时，首先需要根据实验需求和样品特性来确定合适的转速。转速过高可能导致样品溢出或者离心机出现不稳定情况，转速过低则可能无法达到所需的离心效果。因此，在设置转速时应根据离心机的型号和样品的性质进行合理选择。一般来说，对于常规样品，低速离心机转速范围为1000-4000转/分钟，高速离心机则可达到12000转/分钟以上。


关于时间设置，要根据实验的需要以及样品的特性来确定离心的时间。不同的样品种类和要求会有不同的离心时间要求。通常情况下，对于精细细胞沉淀，离心时间一般为10-15分钟；对于分离固态物质，离心时间一般为20-30分钟。需要注意的是，在离心结束后，不可立即停止离心机，应等离心桶完全停止旋转后再打开离心机。


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（四）安全操作注意事项 


（1）工作环境准备：确保离心机放置在平稳的台面上，远离易燃物和化学品。


（2）离心管使用：选择合适的离心管，并确保封闭良好，以防止离心过程中的样品泄漏。


（3）样品平衡：在安装样品之前，确保离心机的转盘平衡，避免产生不必要的震动和噪音。


（4）转速选择：根据样品的性质和离心机的规格，选择合适的转速，以确保离心机的正常运行。


（5）时间控制：设置合适的离心时间，避免过长或过短的离心时间对样品造成损害。


（6）加速度和减速度控制：在启动和停止离心机时，逐渐增加或减小离心机的转速，以避免样品溢出或损坏。


（7）监测离心机运行：在离心过程中，保持目视监测离心机的运行状态，及时发现异常情况并采取相应的措施。


（8）离心完成后的操作：离心完成后，先停止离心机的运行，再小心取出离心管，避免破坏样品或自身受伤。


三、离心机的维护和保养


（一）定期维护的步骤和操作


（1）清洁离心机内部：定期清洁离心机内部是保持其正常运行的重要步骤。首先，关闭离心机并断开电源，等待其完全停止转动。然后，使用干净的布或海绵轻轻擦拭离心机内部的各个部件，包括转子、离心仪、离心杯等。注意不能使用草酸或其他有腐蚀性的清洁剂，以免损坏离心机。


（2）检查离心机零部件：定期检查离心机的零部件是否完好无损，如转子是否有损伤或变形，离心杯是否有裂纹等。如果发现任何问题，应及时更换或修复。


（3）清洗离心杯：离心杯是离心机中直接与样品接触的部分，需要定期清洗以保持其清洁。将离心杯取出并使用温和的清洁剂进行清洗，然后用纯净水彻底冲洗干净。确保离心杯完全干燥后再放回离心机。


（4）校准离心机参数：定期校准离心机的参数是保证其准确运行的关键步骤。根据厂家提供的说明书或使用手册，使用合适的校准工具对离心机进行参数校准，例如校准转速、定时器等。


（5）润滑离心机部件：一些离心机部件需要定期润滑以减少磨损和摩擦。根据制造商的建议，选择适合的润滑剂，并按照说明进行润滑。


（6）定期维护记录：在进行定期维护时，务必记录维护的日期、维护项目以及维护的结果。这样可以及时了解离心机的维护情况，并在必要时进行修复或适当调整。

    

（二）常见故障的排除方法


离心机的维护和保养是确保其正常运行和延长使用寿命的关键。在日常使用中，常会遇到一些常见故障，需要及时排除。下面将介绍一些常见故障的排除方法，供大家参考。


1、噪音过大


如果离心机在运行过程中产生异常噪音，可能是由于不平衡导致的。首先，需要确认离心机是否放置平稳，如果不平衡，可以通过重新调整离心机的位置来解决。同时，还需要检查离心机的旋转部件是否存在异物或松动，如有，应及时清理或固定。


2、转速不稳定


当离心机的转速不稳定时，首先要检查电源是否稳定，确保电压和频率符合要求。其次，需要检查离心机的传动部件是否存在磨损或松动，如有，应及时更换或固定。此外，还可以通过调整离心机的速度控制器来使转速稳定。


3、离心效果不理想


若离心机的离心效果不理想，可能是由于离心管或离心杯存在堵塞或损坏。解决方法是首先检查离心管或离心杯是否堵塞，如果有异物，应及时清理。其次，需要检查离心管或离心杯是否磨损或损坏，如有，应及时更换。


4、温度过高


如果离心机在运行过程中产生异常高温，可能是由于散热不良或长时间连续使用导致的。解决方法是确保离心机周围的通风良好，避免堵塞散热口，同时在长时间使用后，应给离心机适当的冷却时间。


结论


总之，在日常使用离心机时，需要仔细遵守基本操作规程，包括开启和关闭步骤、样品的装载和取出方法、日常维修与保养等。正确使用离心机可以确保实验的准确性和安全性，同时也可以提高实验效率。