离心机原理介绍及操作课件

1、离心机原理介绍及操作课件离心机原理介绍及操作课件離心機原理介紹離心機 所謂離心機是一種利用離心力將粒子從溶液中分離出來的一種設計,而此粒子無法用一般重力分離出.利用離心力分離樣品為一種分離樣品而不改變樣品特性之分離法.離心機原理介紹離心機離心特性的計算 1)相對離心力和速度間關係式 相對離心力(RCF)是藉由旋轉的速度和旋轉軸的半徑所產生 的。從下列公式可得到RCF。(一般RCF所代表的是地球的重 力加速度的速率，並且使用” xg “為單位)。 RCF = 1.118 x 10-5 x r x N2 (xg) N：速度 (rpm) r：從旋轉軸的半徑(cm) 使用RCF (xg)的公式也可以計

2、算速度(rpm)離心特性的計算 K factor是依據rotor的型式和速度來做改變。當rotor 使用某一速度時，K Factor (KN) 可以依下列公式來計算： KN = K ( Nmax )2 N N ：使用的轉度 (rpm) Nmax：rotor的最高轉度 (rpm) KN：在使用轉速的K factor K ：在最高轉速的K factor K factor是依據rotor的型式和速度來做改2)計算分離時間 離心粒子擴散在溶液中，從離心瓶上端(rt)到底端(rb)所需的沈降時間。此沈降特性是表示沈降系數S，但一般沈降系數S變成一非常小的值並且以S x 1013由S來表示。此S表示出S

3、x 1013叫做沈降系數。T (hr) = 1013 l n (rb) l n (rt) 3600 X S 2 ：角速度 ： 2 N 60 N ：速度 (rpm) rt：從旋轉軸到溶液頂端的距離 rb：從旋轉軸到溶液底端的距離 假如定義 K = l n (rb) l n (rt) 1013 2 3600 X S K 所以 T (小時) = S2)計算分離時間 假如S是未知時，依下列公式(stokes law)可計算出S S = d2 (2 1 ) 18 X 1013 d ：粒子的直徑 (cm) 1：溶液周圍粒子的密度 (g/mL) 2：粒子的密度 (g/mL) ：溶液周圍粒子的黏度 (pois

4、e) (水的黏度在20C時是0.01 poise) 純水在20C時S表示為S20,W 假如S是未知時，依下列公式(stokes law rotor的允許轉速 rotor不能超過它所標示的最大轉速運轉，rotor的速度限制如下列條件： 不可超過允許的速度 (1)以sample的濃度來做為允許速度 要離心的sample平均濃度 1.2g/mL，計算允許轉速公式如 下： 允許轉速 = 最大轉速 (rpm) rotor的允許轉速 (2) 濃度在梯度中間的sample允許速度 CsCl溶劑時常在density gradient medium中被使用，但如果 CsCl溶劑在高濃度下使用，它可能在rotor

5、運轉中滲透，這要視 rotor可能取出CsCl的結晶體而定，在高濃度中取出結晶體(約 4g/mL)和使rotor超過負擔是很危險的。 結晶體將會影響CsCl溶劑的梯度濃度和sample的分離狀態。因 此，總會使用一種不會結晶的溶劑在允許速度下。 (3) 使用組合式tubes caps時的允許轉速 當使用組合式的tubes caps等，請查閱離心機的附件： rotors，adaptors，tubes，bottles and caps。 (2) 濃度在梯度中間的sample允許速度離心機的分類以轉速分類低速離心機最大轉速:40007000rpm最大離心力:22209420 xg分離物大小:150m

6、Microbial cell,hemocyte,cell離心機種類:小型離心機高速離心機最大轉速:1500026000rpm最大離心力:16100801100 xg分離物大小:0.11mMitochondria,Lysosome,cell Well離心機種類:高速冷凍離心機,高速微量離心機超高速離心機最大轉速:55000150000rpm最大離心力:393600901000 xg分離物大小:0.0020.1mDNA,RNA,Virus,Protein,Enzyme離心機種類:超高速冷凍離心機,高速微量離心機離心機的分類以轉速分類低速離心機分離物大小:150m高速一般使用離心機注意事項不可使用有

7、機溶劑離心機是無法預防爆炸狀況發生!請不要使用有機溶劑離心!如在特別的狀況下,必須要非常小心不要讓液體流出,並且使用密封式Rotor一般使用離心機注意事項不可使用有機溶劑離心機是無法預防爆炸狀 高速離心機RotorsRotor種類保固使用壽命如何管理高速冷凍型Rotor 7年 桌上型/微量RotorRT3S6(RTS)Rotor和 20000次 RT3S6 Rotors Bucket管理紀錄使用年限管理紀錄使用次數But 高速離心機RotorsRotor種類保固使用壽命如Tubes/Bottles使用壽命Tubes種類標準使用的次數 PAThinTubes PC ( 薄壁 ) PEThickT

8、ubes PA ( 厚壁 ) PCBottle PE5 次 50 次決定使用次數條件使用水溶液樣品在7000rpm運轉24小時 警告1.使用高壓蒸氣消毒 PE tube:不可以 PC tube:5次 2.PET tube/Sealed tube: 使用一次PA:Polyallomer異質同晶聚合物PC:Polycarbonate聚碳酸酯PE:Polyethylene聚乙烯PET:Polyethyene-terephthalate 聚氧化乙烯對苯二酸Tubes/Bottles使用壽命Tubes種類標準使用的次保養rotor 使用後保養rotor可避免腐蝕 1.例行性保養 a.用水沖洗rotor或

9、用中性清潔劑洗濯。 b.用蒸餾水洗濯。 c.用較柔軟的布擦拭水滴，並將rotor顛倒乾燥，乾燥後， rotor面表塗抹silicone grease，drive hole，表面塗 抹，silicone grease，並將 rotor儲放在乾燥的地方。 確信保持rotor壽命管理在rotor的RLM adaptor確定不受 到損傷。 Swing rotor本身並沒有特殊的保養，但塵埃要擦拭。 Fig 塗抹grease 保養rotor 2.使用腐蝕性樣品後，用水沖洗rotor一會兒，並做例行性保 養。 3.如果有異物黏著在rotor上，將rotor浸在溫水 (4050C)中 一會兒，用清潔棒或軟刷

10、子去除異物，如果無法清除，請聯 繫代理商。 2.使用腐蝕性樣品後，用水沖洗rotor一會兒，並做清洗及消毒 Rotor 1.清洗 清洗乾燥塗抹清洗使用水沖洗,或使用中性清潔劑清洗並且需使用去離子沖洗 ( 清潔劑:pH 59 )鋁合金/鈦合金:低於100C碳纖維:低於80C乾燥表面:Silicone grease 螺紋部分:Aluminum LubricantPacking/O-ring:Vacuum grease表面:Silicone grease 螺紋部分:Aluminum LubricantPacking/O-ring:Vacuum grease清洗及消毒清洗乾燥塗抹清洗使用水沖洗,或使用

11、中性鋁合金/鈦合 2.消毒消毒的方式鋁合金/鈦合金 Rotor碳纖維 Rotor 高壓蒸氣 煮沸消毒 紫外線消毒200300nm Ethylene oxide 氣體消毒 Formaldehyde Ethylene oxide環氧乙烷 氣體消毒 Formaldehyde甲醛 70% Ethanol乙醇 化學藥劑 3% Hydrogen peroxede 雙氧水 3% Formalin福馬林 Rotor耐熱溫度 100C 80C 2.消毒消毒的方式鋁合金/鈦合金 Rotor碳纖維 R Tube/Bottles 1.清洗 消毒的方式Tube/Bottles附件PA,PEPET,SSPCCap,ada

12、pter ect.酸性洗滌劑( pH9 ) 溫水( 50C ) 超音波清潔(清洗劑pH7) 乾燥的方式放在空氣中自然乾燥 Tube/Bottles消毒的方式Tube/Bottl 2.消毒消毒的方式Tube/Bottle PA PC PET PE SS 115C 30分鐘 高壓蒸氣 121C 20分鐘 126C 15分鐘 煮沸消毒 1530分鐘 紫外線消毒200300nm Ethylene oxide環氧乙烷 氣體消毒 Formaldehyde甲醛 70% Ethanol乙醇 化學藥劑 3% Hydrogen peroxede 雙氧水 3% Formalin福馬林 2.消毒消毒的方式Tube/B

13、ottle PA 3.耐藥性 在使用離心機前,請檢查sample對Rotor,tube,bottle等材質對sample的耐藥性,以免造成危險發生! 3.耐藥性Rotor的種類及使用保養冷凍離心及桌上型Rotor種類及使用保養 Rotor的種類 Rotor的種類主要的功用Angle RotorSwing RotorHorizontal RotorContinuous Rotor主要分離一般樣品(Culture solution,Blood etc.)主要分離含有micro plate樣品主要連續分離大量的樣品(樣品量多於5L)主要分離一般樣品(Culture solution,Blood et

14、c.)桌上型離心機Rotor的種類及使用保養冷凍離心及桌上型Rotor種類及使Angle Rotor(角度型轉子) 各部位名稱Angle Rotor(角度型轉子) Rotor各部位檢查檢查是否有腐蝕及裂痕?*特別要注意在Tube hole及Drive Shaft hole是否有腐蝕及裂痕檢查是否有腐蝕及裂痕?*特別要注意在Tube hole及Drive Shaft hole是否有腐蝕及裂痕檢查Thread portion是否有塗抹 Aluminum grease?檢查是否有packing? 檢查packing是否有損壞龜裂? (有些Rotor是沒有packing)檢查packing是否有塗抹 Vacuum grease?檢查Drive shaft hole是否有 任何污垢? *一般一個月清潔一次 Rotor各部位檢查檢查是否有腐蝕及裂痕? Tube和Bottle的放置檢查樣品是否有balance? (balance須含tube和bottle)*Imbalance的重量誤差必須在容許 可容忍的標準重量內(Im