《离心分离》课件.ppt

离心分离 离心分离 利用惯性离心力和物质的沉降系数或浮力密度的不同而进行的一项分离、浓缩或提炼操作。 分类： 离心沉降：利用固液两相的相对密度差，在离心机 无孔转鼓或管子中进行悬浮液的操作。 离心过滤：利用离心力并通过过滤介质，在有孔转 鼓离心机中分离悬浮液的操作。 离心分离和超离心：利用不同溶质颗粒在液体中各 部分分布的差异，分离不同相 对密度液体的操作。 离心沉降 原理： 当悬浮液静止不动时，由于重力场的作用，较大的悬浮颗粒会逐渐沉降，颗粒越重下沉越快，反之会上浮。但很小的颗粒不仅沉降速度慢，而且扩散现象严重，很难或根本无法沉降。这样就需用离心的方法产生出离心力场，使之产生沉降。 离心分离因数Fr（离心力强度）来定量评价重力沉降或过滤时的分离效果。粒子在离心机中产生的离心加速度与自由下降的加速度之比； Fr越大，越有利于分离。 根据Fr对离心机分类： 常速离心机: Fr＜3000g 中速离心机: 3000g＞ Fr ＜50000g 高速离心机: Fr ＞50000g 超高速离心机: Fr =20000-1000000g 离心沉降设备 离心机可分为工业用离心机和实验用离心机。 实验用离心机又分为制备性离心机和分析性离心机， 制备性离心机主要用于分离各种生物材料，每次分离的样品容量比较大; 分析性离心机一般都带有光学系统，主要用于研究纯的生物大分子和颗粒的理化性质，依据待测物质在离心场中的行为（用离心机中的光学系统连续监测），能推断物质的纯度、形状和相对分子质量等。分析性离心机都是超速离心机。 ①瓶式离心机： ②管式离心机 ③多室式离心机 ④碟式离心机 ⑤螺旋卸料沉降离心机 ①瓶式离心机： 实验室常用，低中速离心机，转速 3000-6000rpm，转子外摆式或角式。 外摆式 角式 固定式 管式离心机具有一个细长而高速旋转的转鼓。加长转鼓长度的目的在于增加物料在转鼓内的停留时间。管式离心机转鼓直径小，转速高，一般为16000r/min，分离因数大，可达50000rpm，为普通离心机的8～24倍。因此分离强度高，可用于液—液分离和微粒较小的悬浮液的澄清。 ②管式离心机 管式离心机分两种，一种是GF型，用于处理乳浊液而进行液一液分离操作，另一种是GQ型，用于处理悬浮液而进行液一固分离的澄清操作。 ③多室式离心机 缺点：出渣比较困难。 适用于处理直径大于0.1μm的颗粒，固相浓度小于5%的悬浮液，常用于抗菌素液液萃取分离，果汁和酒类饮料的澄清等。 转鼓内有数个同心圆筒组成的环隙状分离室。各分离室的流道串联，各环隙的横截面积或径向间距相等。转鼓壁和各分离室的筒壁均无孔。室式分离机一般有2～7个分离室,沉降面积大，澄清效果好，容纳沉渣的空间也较大。操作时，悬浮液自中心进料管加入转鼓中，由内向外顺序流经各分离室。在逐渐增大的离心力作用下，悬浮液中的粗颗粒沉积在内部的分离室壁上，细颗粒沉积在外部的分离室壁上。 ④碟片式离心机 碟式离心机是立式离心机的一种，转鼓装在立轴上端，通过传动装置由电动机驱动而高速旋转。 卧式螺旋卸料沉降离心机是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备，它主要用于完成固液相有密度差的悬浮液的固相脱水，液相澄清，粒度分级，浓缩等工艺过程。 ⑤螺旋卸料沉降离心机 产品结构原理 ： 离心过滤 离心过滤的原理 离心过滤是将料液送入有孔的转鼓并利用离心力场进行过滤的过程，以离心力为推动力完成过滤。兼有离心和过滤的双重作用。 滤饼 离心过滤机工作原理图 滤网 分批立式轴 分批卧式轴 离心过滤设备 连续推送式 连续锥形滤网 超离心法 （Ultracentrifuge ） 超离心法：根据物质的沉降系数、质量和形状不同，应用强大的离心力，将混合物中各组分分离、浓缩、 提纯的方法。 它在生物化学、分子生物学以及细胞生物学的发展中起着非常重要的作用。应用超离心技术中的差速离心、等密度梯度离心等方法，已经成功的分离制取各种亚细胞物质，如线粒体、微粒体、溶酶体、肿瘤病毒等。超离心法是现代生物技术领域研究