離心機(jī)是利用離心力,分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機(jī)械。離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開,或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同,又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用于排固體中的液體,例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點,有的沉降離心機(jī)還可對固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級。
此外,物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無條件的的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運動。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因為顆粒越小沉降越慢,而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴(kuò)散產(chǎn)生沉降運動。
實驗室常用的是電動離心機(jī)電動離心機(jī)轉(zhuǎn)動速度快,要注意,特別要防止在離心機(jī)運轉(zhuǎn)期間,因不平衡或試管墊老化,而使離心機(jī)邊工作邊移動,以致從實驗臺上掉下來,或因蓋子未蓋,離心管因振動而破裂后,玻璃碎片旋轉(zhuǎn)飛出,造成事故。因此使用離心機(jī)時,必須注意以下操作。
(1)離心機(jī)套管底部要墊棉花或試管墊。
(2)電動離心機(jī)如有噪音或機(jī)身振動時,應(yīng)立即切斷電源,即時排除故障。
(3)離心管必須對稱放入套管中,防止機(jī)身振動,若只有一支樣品管另外一支要用等質(zhì)量的水代替。
(4)啟動離心機(jī)時,應(yīng)蓋上離心機(jī)頂蓋后,方可慢慢啟動。
(5)分離結(jié)束后,先關(guān)閉離心機(jī),在離心機(jī)停止轉(zhuǎn)動后,方可打開離心機(jī)蓋,取出樣品,不可用外力強(qiáng)制其停止運動。
(6)離心時間一般1~2分鐘,在此期間,實驗者不得離開去做別的事。
工業(yè)離心機(jī)是化工行業(yè)主要設(shè)備之一,它主要通過離心力作用將固液分離,一般由進(jìn)料、洗滌、脫水、括刀、卸料等幾個部分,其中進(jìn)料、洗滌、括刀、卸料等部分是通過電磁閥、氣動閥控制,離心釜是實現(xiàn)固液分離的主要部件,由一臺三相交流電機(jī)通過皮帶傳動。根據(jù)工藝特點在開始階段物料主要是固液混合物,剛起動時負(fù)載相對較大,當(dāng)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速時液體在離心力的作用下由離心外側(cè)流出,這樣部分液體先被分離出來,隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高,負(fù)載也相應(yīng)減小。根據(jù)工藝要求,一般分為幾個不同轉(zhuǎn)速運行以達(dá)到分離效果。