2008年11月离心铸造7日

　　离心管形状、材料、厚度（注意，同样的离心管在不同转头中使用，允许转速也可能不同）

　　转子是离心机的主要配件。简单的说，可以将离心机分为主机和可拆卸的转子（转头）两部分，一个多功用主机通常可以配多个转子，靠不同型号的转子来满足不同的需求来完成其多功用的,这样可以有效的降低采购成本，但是选购的时候需要留意选择。

　　转子拆装便当的离心机，普通的离心机转子与主轴直接配合，家为了降低噪音常常把主机和转子的配合度做得相当高，但这样的弊端，就是转子容易与主轴咬死，构成拆卸不便当，另外，这种转子与电机的配合方式还存在很强的方向性，当转子方向与电机主轴配合发生偏移时，会构成较大的噪音，影响整机的运用寿命，严重的话将会构成主轴断裂，转子爆炸。

　　常用的转子包括固定角转子和水平转子。转子越齐当然功用越全，所以选择转子通常根据常用样品的容量及离心的条件选择，通常水平转头和角转头各一个，大容量(相对较低速)的转子和小容量高转速的转子各一个，再根据工作中的不同需求选择其他转子。

　　角转子中的离心管，能够以固定的角度离心，可以运用较高的转速，离心后沉淀位于管底的斜面。较大容量的转子通常可以配不同的适配器来固定小容量的样品管，例如6 x 85ml的转子每孔可以放置85ml的离心管，也可以放50ml或者15ml的离心管，完成一物多用；但是由于重量的担负，大容量转子的转速相对小的要低一些，因而还要思索向心力能否能满足实验恳求。

　　由于转速的转头通常是适配2ml离心指管的转子，有时一个转子的价钱就几乎可以多买一个小离心机，还可以减少昂贵设的损耗。有的小型台式的高速离心机也提供大小不同的固定角转子（分别配合0.5ml和2ml/1.5ml离心指管，其实，除非是经常固定运用0.5ml离心管，且每次离心的样品量比较大，普通选择一个2ml/1.5ml转子，配适合配器就可以满足需求。假设常用PCR条管的还要思考配一个8联管的转子比较便当。

　　角转子配的盖子，有助于减少摩擦、降低噪音和防止不测，运用角转子一定要盖盖，如未盖，离心腔内会产生很大的涡流阻力和摩擦升温，这等于给离心机的电机和制冷机增加了额外担负，影响离心机的运用寿命。另外有一种气密性转子，可以中止气密性离心，防止不测，对于改善实验环境很重要。

　　水平转子配有2或4个吊篮，静止时垂直挂在转子上，吊篮有不同的适配器以满足不同容量的离心管的需求。当转子转速超越600rpm后离心管抵达水平位置，样品沉降方向是沿离心管轴向移动，后沉降在管底，便于搜集。由于不如固定角转子稳定，水平吊篮转速相比固定角转子要低很多，限于低速离心的范围。吊篮有不同的适配器，可以放置各种类型的离心管，以致满足平板离心的需求。所以说选择适配范围越宽的转子越好。

　　越来越多新型转子应新的需求而降生。转子的材质也从重量轻、强度高、造价低的铝合金不时创新，呈现了碳纤维转子、塑料转子等等超轻转子，还有采用铝合金模具压成空心角转子从而有效减轻重量，从而减轻电机的负荷及增加样品的容量。

　　往常的转子和适配器、盖子多数都可以直接高温，抗腐耐温性也大大进步，可以满足特殊的需求。不过转子在高速运转时，内部会产生离心应力，因而都有一定的运用极限，需求参照说明书正确保管和运用。当离心应力超越一定的限度后，将惹起转头过早损坏，以致发生不测，应严格遵照家的说明.

　　选择转头的一个关键参数是转头的K 因子, 它取决于转头的形状，由离心管腔的离心半径和小离心半径决定。K因子是表征转头沉降效率高低的直观参数，K 因子越小，离心效率越高，离心实验所需的时间越短。

　　S在实际应用时常在10-13秒(厘米/秒.达因.克)左右，故把沉降系数10-13秒称为一个Svedberg单位，简写S，量纲为秒。

　　牛血清蛋白的沉降系数为4.4×10-13厘米/秒.达因.克，用Svedbery单位表示即为4.4S。

　　有一定的角度, 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, 此效应使后在管底聚成的沉淀较紧密。

　　在离心管的不同部位距旋转中心轴的距离也不同,那么在一定的转速下其RCF值也各不相同

　　（1）转子静止时,处在转子中的离心管中心线）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,（3）粒子的沉淀方向同旋转半径方向基本一致,有少量的“管壁效应”

　　离心管垂直插入转子孔内,在离心过程中始终与旋转轴平行,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,当转子降速时,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。

　　通过离心，该成分将终保持在与其密度相等的梯度液中。等密度离心结果不取决于离心路径的长短，而是取决于离心时间。离心时间需要够长，以使得待分离成分进入与其密度相等的梯度液中。垂直转头具有很小的K

　　因此大大缩短了离心时间。选择垂直转头时，离心铸造同样需要根据实验所需的容量和转速选择相应的转头。

　　2、可达到要求的密度范围,且在所要求的密度范围内,粘度低,渗透压低,离子强度和pH变化较小。

　　KI和NaI可用于RNA分离,其分辨率高于铯盐 NaCl梯度可用于分离脂蛋白

　　转子不用时应从离心腔内取出，及时用中性洗涤液清洁擦干，防止化学腐蚀，存放在干燥通风处。不允许用非中性清洁剂擦洗转子，离心铸造不允许用电热风吹(烘)干转子。转子中心孔内应涂少许润滑脂保护。

　　传染性样品，毒性样品，致病性样品，放射性样品，易燃易爆样品，必需使用专设转子。

　　在离心过程中如发现异常现象，如不正常噪音及振动，应立即停机检查，未找出原因前不得继续运转。

　　用柔软干净的布擦净转头和机腔内壁，待离心机腔内温度与室温平衡后，方可盖上机盖。

　　铝合金易受液体腐蚀，擦拭后应用吹风机吹干，或倒放一段时间，确认干了才能利用。

　　在离心易燃易爆物料时，离心机内可充满可燃气体，一旦离心机由于静电或者其他原因产生火花，将导致离心机发生燃烧爆炸事故。

　　2．有帽离心管在装样时，因样品液未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。

　　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。

　　7．对于各种材料的离心管，使用前没能很好地了解家要求的离心管使用范围和方法，采用化学溶剂和不适当的液处理，造成离心管在运行中溶胀、破裂而发生事故。

　　8．由于工作中粗心大意，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。

　　转子在受力时的变形行为，与材料力学教科书中的长杆的拉伸与压缩不同，要复杂得多。以1980年实验的8种转子中的6x250 ml铝转子为例，3个转子的变形拐点平均为15 000 r／min，“炸头”转速为约25 000r／min。

　　当转速确定之后，还要确定转速在使用多少小时或多少次数内是安全的，即其使用寿命，主要是疲劳寿命。

　　每种转子选3个，在比转速略高的转速时运转，以确保所得数据留有余地。在开发83 000 r/min国产钛合金转子时，当时国际上转子转速是日立的RP83T转子，83 000 r/min以后，测量变形。

　　设计者要给出一个限度，比如10um，或80 um等。不变形的材料是不存在的。而如果允许的变形过大，能保证的寿命则过短。

　　离心机的机械安全设计中，还有其他一些内容，其中重要的是离心腔和盖的安全。离心机所配的几种转子中，转速转子发生“爆炸”时的危险不是的，这是因为它较小较轻，离心铸造因此虽然转速较高，但转动惯量不是。在转速转动惯量的转子在其转速“爆炸”时威力。

　　离心机的机械安全设计中的另一个内容，就是转子在其转速“爆炸”时，碎片不得射出机外，盖也不得掀开。此数据也应在实验中确认。

　　转子没安顿好，或装样品不均衡超过量太大，离心机开动后当不平衡量超过某一限度时，应主动令离心机停转。

　　恶性事变之一是断轴，由于高速旋转中突然断轴，离心转子没有了支持，在离心腔中乱转乱闯，曾发生使离心机整机转270°角度。

　　这种事故的特征是伴随着巨大声音，300~ kg重量的离心机能突然旋转越270度。打开盖子可看到转子躺在腔内，取出转子可观察到转子的外缘面严重刮伤变色，离心腔内壁也会受损，甚至外壁中的制冷剂泄露。

　　2008年11月7日,某地离心机，在运行中因静电引燃易燃液体而爆炸起火,当场死亡1人。

　　2005年，如东县一台离心机发生事故，转子打死1人，防护钢板破裂飞出时打死1人。

　　1996年广西某地离心机运行时,转子碎裂飞出,将砖墙砸出一深坑,原因是转子壁腐蚀。

　　1995年3月4日下午2：20分，溧水县发生离心机在运行过程中解体，造成3人死亡的重大死亡事故。

　　某地离心机，在运行中转鼓(筛篮)突然爆裂，撞击离心机转鼓保护外壳,使部分外壳飞脱,击中操作台面的四名人员，造成重大伤亡事故。

　　一旦在高转速下发生振动，应立即以快的降速档使离心机停转，所有人员应快速离开现场，以免发生断轴等事故时的人员伤害。

　　事故一般是由于离心机操作不当引起的，如转子在主轴上没放好、转子的盖子没盖好、水平转子的吊篮没放好等。

　　塑料离心管主要常用材料有聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）等。

　　聚丙烯（PP）离心管(瓶)不能与浓硝酸（95％）、王水、甲苯、苯、汽油、煤油、等接触使用。

　　聚碳酸酯(PC)离心管（瓶）不能与氢氟酸、盐酸（30％、50％）、硫酸（10％）、硝酸（95％）、王水、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化氨、氟化铝、硫化铵、醋酸铵、碳酸铵、硝酸钠、铬酸（50％）、甲苯、苯、汽油、乙醛、丙酮、乙醇、异丁醇、、甲酚等接触使用。

　　聚乙烯（PE）离心管（瓶）不能与硫酸（50％、75％）、苯、汽油、煤油、等接触使用。

　　1、用于有放射性或强腐蚀性的样品时，防止样品外泄。 2、防止样品挥发。 3、支持离心管，防止离心管变形。

　　离心管可由许多种不同材料制成，如聚乙烯(PE)、纤维素(CAB)、聚碳酸脂(PC)、聚丙烯(PP)等。

　　组件过期、老化、有裂纹或已受腐蚀的离心管尽量不用或降速使用，控制塑料离心管的使用次数，注意规格配套。

　　若离心管(尤其是频频利用的离心管)有裂纹，千万不可利用，不然在利用中会引起转子旋转中失落，导致去均衡，可引发断轴等恶性事故。
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