离心机转速是离心机运行的关键参数,其选择需根据实验需求和样品特性综合确定。以下是关于离心机转速的详细说明:
一、转速分类与适用场景
低速离心机 - 转速范围:3000-5000rpm
- 适用场景:
- 分离直径1-50微米的颗粒(如细胞、细菌);
- 医学实验室常规分离任务。
高速离心机
- 转速范围:10000-20000rpm(部分可达30000rpm以上)
- 适用场景:
- 分离直径0.1-1微米的病毒、蛋白质、核酸等小分子物质;
- 工业规模分离。
超高速离心机
- 转速范围:40000rpm以上
- 适用场景:
- 分离直径0.002-0.1微米的极端小分子(如单链DNA、蛋白质复合物)。
二、转速选择的关键因素
样品特性
- 颗粒大小直接影响所需转速。小颗粒需高转速(如病毒分离),大颗粒可用低速离心;
- 样品密度差异也需通过转速调整实现有效分离。
实验目的
- 沉降分析:低速离心(如500-5000rpm);
- 成分纯化:中速离心(如5000-20000rpm);
- 密度梯度离心:高速离心(如10000-100000rpm)。
设备限制
- 转子材质需承受离心力,超高速离心对钛合金等耐腐蚀材料要求严格;
- 样本质量与离心时间需平衡,避免因离心力过大破坏样本。
三、转速与离心力的关系
离心力(g)与转速(rpm)的关系可通过公式计算:
$$G = 1.11 \times 10^{-5} \times \rho \times r \times \omega^2$$
其中:
$G$为离心力(g);
$\rho$为样品密度;
$r$为离心半径(cm);
$\omega$为角速度($\pi \times$ 转速/180)。
例如,离心半径10cm、转速8000rpm时,离心力为7104g。
四、注意事项
转速与分辨率:
高转速提升分离效率,但可能因离心力过大导致样本损伤;
设备维护:
超高速离心机需定期检查转子平衡,避免运行异常;
安全规范:
操作时需佩戴防护装备,防止飞溅物伤害。
通过合理选择转速,可平衡分离效果与样本安全性,满足不同实验需求。