貝克(kè)曼(màn)離心機(jī)轉(zhuǎn)頭(tóu)就(jiù)是(shì)利用(yòng)離(lí)心力使得(dé)需(xū)要分離(lí)的不(bù)同物(wù)料得到加(jiā)速分離的機器。離心機大量應用於(yú)化工(gōng),石油,食品,製藥(yào),選(xuǎn)礦,煤(méi)炭,水(shuǐ)處理(lǐ)和(hé)船舶(bó)等部(bù)門。
離心(xīn)轉頭均(jūn)用(yòng)高(gāo)強(qiáng)度的鋁合(hé)金(jīn),鈦合金(jīn)及超硬鋁(lǚ),鍛鋁(lǚ)製(zhì)成。
1.角式轉頭
角(jiǎo)式(shì)轉頭(tóu)是(shì)指離(lí)心(xīn)管腔與轉軸成一(yī)定(dìng)傾角的轉(zhuǎn)頭。它是由一塊完整的(dí)金屬製成的(dí),其(qí)上有4~12個裝(zhuāng)離心(xīn)管(guǎn)用的(dí)機(jī)製(zhì)孔穴,即離心(xīn)管腔,孔(kǒng)穴(xué)的軸與旋轉軸(zhóu)之(zhī)間(jiān)的角度(dù)在(zài)20~40度(dù)之間,角度越(yuè)大沉降越(yuè)結(jié)實(shí),分(fēn)離(lí)效(xiào)果越好。這(zhè)種(zhǒng)轉頭(tóu)的優點(diǎn)是具有(yǒu)較(jiào)大(dà)的(dí)容量,運(yùn)轉平(píng)衡(héng),壽命較長,顆粒在(zài)沉(chén)降時(shí)先沿離心(xīn)力(lì)方(fāng)向(xiàng)撞(zhuàng)向離(lí)心管,然後(hòu)再(zài)沿(yán)管壁滑向(xiàng)管底(dǐ),因此(cǐ)管的一側就會(huì)出現(xiàn)顆粒(lì)沉積(jī),此現(xiàn)象(xiàng)稱(chēng)為“壁效(xiào)應”,壁(bì)效應容易使沉(chén)降顆(kē)粒受(shòu)突(tū)然變(biàn)速(sù)所產生(shēng)的對流擾亂(luàn),影響分離效(xiào)果。
角(jiǎo)轉(zhuǎn)子(zǐ)中的離心管(guǎn)能(néng)夠(gòu)保(bǎo)持固定的角(jiǎo)度離心,可以(yǐ)使用(yòng)較高的轉(zhuǎn)速(sù),離心(xīn)後(hòu)沉(chén)澱位(wèi)於(yú)管底(dǐ)的斜麵。較大容量(liáng)的轉(zhuǎn)子通常(cháng)可(kě)以(yǐ)配不(bù)同的“適配器”來“固定”小容(róng)量的樣(yàng)品(pǐn)管(guǎn),例(lì)如6x85ml的(dí)轉子每(měi)孔(kǒng)可以(yǐ)放(fàng)置85ml的離(lí)心管,也可(kě)以放(fàng)50ml或(huò)者15—20ml的(dí)離心管(guǎn),實(shí)現(xiàn)一(yī)物多用;但(dàn)是由(yóu)於(yú)重(zhòng)量的負擔,大容(róng)量轉(zhuǎn)子(zǐ)的(dí)轉(zhuǎn)速相對小(xiǎo)的(dí)要低(dī)一(yī)些(xiē),因而還(huán)要考慮離心力是(shì)否(fǒu)能滿足實驗(yàn)要(yào)求。轉速(sù)的(dí)轉頭通常是適配(pèi)2ml離心管的轉(zhuǎn)子,有時一個轉(zhuǎn)子的價格(gé)就幾乎可以(yǐ)買多(duō)一個(gè)小離(lí)心(xīn)機,可以(yǐ)另外(wài)購置(zhì)小型台式(shì)高速(sù)離(lí)心(xīn)機,這樣還可(kě)以(yǐ)減少昂貴設(shè)備的損耗(hào)。有(yǒu)的小(xiǎo)型(xíng)台式的高速離心(xīn)機(jī)也提(tí)供大(dà)小不(bù)同的(dí)固(gù)定(dìng)角轉子(zǐ)(分(fēn)別配(pèi)合(hé)0.5ml和2ml/1.5ml離(lí)心(xīn)指(zhǐ)管,其(qí)實(shí),除非是經常(cháng)固(gù)定使(shǐ)用(yòng)0.5ml離(lí)心管且每次離心的樣品(pǐn)量比(bǐ)較大,一般選(xuǎn)擇一(yī)個2ml/1.5ml轉(zhuǎn)子,配合(hé)適配器(qì)(有適合(hé)0.2ml,0.4ml,0.5ml管的適(shì)配(pèi)器)就可(kě)以滿足(zú)需(xū)要。如果常用(yòng)PCR條(tiáo)管的(dí)還(huán)要(yào)考慮配一(yī)個8聯(lián)管的轉(zhuǎn)子比較方(fāng)便。
角轉子配的蓋子有助(zhù)於(yú)減少摩擦,降低(dī)噪音(yīn)和防(fáng)止(zhǐ)意外,使(shǐ)用角(jiǎo)轉子一定(dìng)要(yào)蓋蓋,如未蓋離(lí)心(xīn)腔內(nèi)會產生很大(dà)的渦流(liú)阻(zǔ)力和(hé)摩擦(cā)升溫(wēn),這等(děng)於給(gěi)離心機的電機和(hé)製冷(lěng)機增加了(liǎo)額外負(fù)擔,影響離心機(jī)的使(shǐ)用壽命(mìng)。另外有(yǒu)一(yī)種氣密性轉(zhuǎn)子可(kě)以進(jìn)行氣(qì)密性(xìng)離心,防止(zhǐ)意(yì)外泄(xiè)漏(lòu),對(duì)於(yú)改(gǎi)善(shàn)實驗環境(jìng)很重要(yào)。
2.水平式轉頭
這種轉頭是由吊著(zhuó)的4或(huò)6個(gè)自由活(huó)動(dòng)的吊籃(lán)(離(lí)心套(tào)管)構成(chéng)。當轉頭(tóu)靜(jìng)止時,吊桶垂(chuí)直懸(xuán)掛,當(dāng)轉(zhuǎn)頭(tóu)轉速(sù)達到每分(fēn)鐘(zhōng)200到(dào)800轉時(shí),吊(diào)桶蕩至水(shuǐ)平(píng)位置,這種(zhǒng)轉頭做(zuò)密度梯(tī)度(dù)區帶(dài)離(lí)心,其(qí)優(yōu)點(diǎn)是梯度物(wù)質(zhì)可(kě)放(fàng)在保持垂直(zhí)的(dí)離心管(guǎn)中,離心(xīn)時(shí)被(bèi)分離的樣品帶(dài)垂直(zhí)於(yú)離(lí)心(xīn)管縱軸,而不像角(jiǎo)式轉頭中樣品(pǐn)沉澱物(wù)的界(jiè)麵與離心管(guǎn)成一定角度,因而有利於(yú)離心結束(shù)後由(yóu)管(guǎn)內(nèi)分層取(qǔ)出已分離(lí)的各樣品帶(dài)。其缺點是顆(kē)粒沉降距離(lí)長,離(lí)心所需(xū)時間也(yě)長(cháng)。
水(shuǐ)平轉子(zǐ)配有(yǒu)4或(huò)6個吊籃,靜止時垂(chuí)直(zhí)掛(guà)在(zài)轉(zhuǎn)子(zǐ)上,吊籃有不同的適配(pèi)器以滿足(zú)不(bù)同容量(liáng)的離心管(guǎn)的需(xū)要(yào)。當(dāng)轉(zhuǎn)子(zǐ)轉速(sù)超過(guò)600rpm後(hòu)離(lí)心管達(dá)到水平位(wèi)置(zhì),樣品沉降方(fāng)向(xiàng)是(shì)沿離(lí)心管軸向移動(dòng),沉(chén)降在(zài)管(guǎn)底(dǐ),便於收(shōu)集(jí)。因為不(bù)如固(gù)定(dìng)角轉(zhuǎn)子穩固,水(shuǐ)平(píng)吊籃轉(zhuǎn)速(sù)相比固(gù)定角轉(zhuǎn)子(zǐ)要低(dī)很(hěn)多,限於低速(sù)離心的範圍(wéi)。吊籃(lán)有不(bù)同(tóng)的(dí)適配器(qì),可以放置各(gè)種(zhǒng)類(lèi)型的(dí)離(lí)心(xīn)管,甚至(zhì)滿足(zú)平板離(lí)心(xīn)的需要——例(lì)如(rú)一(yī)些品牌的大容(róng)量離(lí)心機(jī)可配多(duō)用途適配器,使得多個微孔(kǒng)板(bǎn)或者培養板(bǎn),深(shēn)孔(kǒng)板(bǎn),PCR板(bǎn),玻(bō)片(piàn)盒(hé),大規模(mó)核(hé)酸(suān)純(chún)化(huà)試劑(jì)盒的(dí)純化板,甚至(zhì)細胞培(péi)養瓶的離(lí)心可(kě)以和大(dà)容量的(dí)離心瓶(píng)公用同一(yī)個(gè)水平(píng)轉子(zǐ),有助(zhù)於(yú)節約(yuē)經費(fèi)同(tóng)時滿(mǎn)足多樣化的(dí)需求(qiú)。所(suǒ)以(yǐ)說(shuō)選(xuǎn)擇(zé)適配範(fàn)圍(wéi)越(yuè)寬的(dí)轉(zhuǎn)子越(yuè)好。
水(shuǐ)平(píng)轉(zhuǎn)子(zǐ)可(kě)以使離心沉(chén)澱在管底(dǐ)而非管(guǎn)壁(bì)的斜(xié)麵上,但是(shì)水平轉子(zǐ)的轉(zhuǎn)速(sù)往(wǎng)往(wǎng)較(jiào)同型號的固定轉(zhuǎn)子慢(màn)很多(duō)——有時無法滿足(zú)高速離心(xīn)的需要,對(duì)於(yú)要(yào)求高(gāo)速(sù)但是又要(yào)求(qiú)沉澱(diàn)在管底的微量(liáng)樣(yàng)品就可以(yǐ)選擇鼓型(xíng)轉子,離(lí)心(xīn)指(zhǐ)管(guǎn)水平固定在(zài)這(zhè)種(zhǒng)外型不甚(shèn)美(měi)觀的“圓(yuán)餅幹盒(hé)子”裏麵(miàn)的支(zhī)架上(shàng),可(kě)以以(yǐ)相對較(jiào)高的(dí)速(sù)度離(lí)心(xīn)(14000rmp)又保(bǎo)證沉(chén)澱(diàn)聚集在管底。
3.區(qū)帶轉頭(tóu)
區帶轉(zhuǎn)頭無離(lí)心管(guǎn),主(zhǔ)要(yào)由一(yī)個(gè)轉(zhuǎn)子(zǐ)桶和(hé)可旋(xuán)開的頂(dǐng)蓋組成(chéng),轉(zhuǎn)子(zǐ)桶(tǒng)中裝(zhuāng)有(yǒu)十(shí)字(zì)型(xíng)隔(gé)板(bǎn)裝置,把(bǎ)桶(tǒng)內(nèi)分隔(gé)成四(sì)個或(huò)多個扇形小(xiǎo)室,隔板內有導管(guǎn),梯度液(yè)或樣品液從轉頭的進液(yè)管(guǎn)泵(bèng)入,通(tōng)過這些(xiē)導(dǎo)管分布(bù)到(dào)轉(zhuǎn)子(zǐ)四周,轉頭內的隔(gé)板可保持(chí)樣(yàng)品帶(dài)和梯度(dù)介質(zhì)的穩(wěn)定(dìng)。沉降的(dí)樣品(pǐn)顆粒(lì)在區(qū)帶(dài)轉頭(tóu)中(zhōng)的(dí)沉降(jiàng)情況不同於(yú)角式和外擺式轉(zhuǎn)頭(tóu),在徑向的散射(shè)離(lí)心力(lì)作(zuò)用下(xià),顆粒的沉(chén)降(jiàng)距離(lí)不變,因(yīn)此區帶轉(zhuǎn)頭的(dí)“壁(bì)效(xiào)應”小(xiǎo),可以避(bì)免(miǎn)區(qū)帶(dài)和沉降顆粒的紊亂,分離效果好,而且還有(yǒu)轉速(sù)高(gāo),容量大,回收(shōu)梯(tī)度容易和(hé)不(bù)影(yǐng)響分辨(biàn)率的(dí)優(yōu)點(diǎn),使(shǐ)超(chāo)離(lí)心用於(yú)製備和(hé)工業生產成(chéng)為可能(néng)。區帶(dài)轉(zhuǎn)頭的缺點(diǎn)是樣品(pǐn)和(hé)介質直(zhí)接(jiē)接觸轉(zhuǎn)頭(tóu),耐腐(fǔ)蝕要求(qiú)高,操作(zuò)復(fù)雜。
4.垂直轉頭
其離(lí)心管是垂(chuí)直放置,樣品(pǐn)顆粒的(dí)沉降(jiàng)距離短,離心(xīn)所需(xū)時間也(yě)短,適合用(yòng)於密度梯度(dù)區(qū)帶(dài)離心,離(lí)心結束後液麵和樣品區帶(dài)要(yào)作九(jiǔ)十度(dù)轉(zhuǎn)向(xiàng),因(yīn)而(ér)降速要慢(màn)。
5.連續流動(dòng)轉(zhuǎn)頭
可用於大量(liáng)培(péi)養液或(huò)提取(qǔ)液(yè)的濃縮與(yǔ)分離,轉頭與(yǔ)區帶轉頭類似,由(yóu)轉子桶和有入口(kǒu)和出口的(dí)轉(zhuǎn)頭(tóu)蓋及附(fù)屬(shǔ)裝(zhuāng)置組成(chéng),離心時樣品液由入(rù)口連續流(liú)入轉(zhuǎn)頭(tóu),在離(lí)心(xīn)力作(zuò)用(yòng)下(xià),懸(xuán)浮顆粒沉降於(yú)轉(zhuǎn)子(zǐ)桶壁,上清液由(yóu)出口流出(chū)。
越來(lái)越(yuè)多(duō)新(xīn)型轉子應新的需要而誕生(shēng)。轉(zhuǎn)子的材(cái)質(zhì)也從重(zhòng)量輕,強度高,造(zào)價(jià)低的(dí)鋁合金不(bù)斷(duàn)創新,出現(xiàn)了(liǎo)碳纖(xiān)維(wéi)轉(zhuǎn)子(zǐ),塑(sù)料轉子(zǐ)等(děng)等超(chāo)輕(qīng)轉子,還(huán)有采(cǎi)用鋁(lǚ)合金模(mó)具壓(yā)成空心角轉(zhuǎn)從而(ér)有效減輕重(zhòng)量(liáng),從而減輕(qīng)電(diàn)機(jī)的負荷及增(zēng)加樣品(pǐn)的容量(liáng)。現(xiàn)在(zài)的轉子和適配器(qì),蓋子(zǐ)多(duō)數(shù)都(dū)可(kě)以直(zhí)接高溫消毒(dú),抗(kàng)腐耐溫(wēn)性(xìng)也大大(dà)提高,可以滿(mǎn)足(zú)特殊(shū)的(dí)需要。不(bù)過轉(zhuǎn)子在高速運轉時,內部會產生離(lí)心(xīn)應力,因而(ér)都有一(yī)定(dìng)的(dí)使用限,需(xū)要參(cān)照(zhào)說明書正(zhèng)確保管和使用。當(dāng)離(lí)心應力(lì)超(chāo)過一定(dìng)的(dí)限度後,將引(yǐn)起轉(zhuǎn)頭(tóu)過早損壞(huài),甚至(zhì)發生(shēng)意外,應(yīng)嚴格遵循廠家(jiā)的(dí)說(shuō)明(míng)。