Máy ly tâm là một thiết bị sử dụng lực ly tâm để tách các thành phần từ chất lỏng và các hạt rắn hoặc hỗn hợp chất lỏng và chất lỏng. Máy ly tâm chủ yếu được sử dụng để tách các hạt rắn khỏi chất lỏng trong huyền phù; hoặc để tách hai chất lỏng không hòa tan có mật độ khác nhau trong nhũ tương (chẳng hạn như tách kem khỏi sữa); nó cũng có thể được sử dụng để loại bỏ chất lỏng trong chất rắn ướt, chẳng hạn như làm khô quần áo ướt bằng máy giặt; các máy tách ống siêu tốc đặc biệt cũng có thể tách hỗn hợp khí có mật độ khác nhau; bằng cách sử dụng đặc tính về mật độ hoặc kích thước hạt khác nhau của các hạt rắn trong chất lỏng với tốc độ lắng khác nhau, một số máy ly tâm lắng cũng có thể phân loại các hạt rắn theo mật độ hoặc kích thước hạt.

Khi hỗn hợp chứa các hạt mịn đứng yên, các hạt lơ lửng sẽ dần chìm xuống do tác dụng của trường hấp dẫn. Hạt càng nặng thì càng chìm nhanh, trong khi hạt có mật độ nhỏ hơn chất lỏng sẽ nổi lên. Tốc độ chuyển động của các hạt trong trường hấp dẫn có liên quan đến kích thước, hình dạng và mật độ của các hạt, cũng như cường độ của trường hấp dẫn và độ nhớt của chất lỏng. Các hạt có kích thước bằng tế bào hồng cầu, với đường kính vài micromet, có thể được quan sát thấy lắng xuống dưới trọng lực bình thường.
Ngoài ra, khi chất lắng xuống trong môi trường, hiện tượng khuếch tán sẽ xảy ra kèm theo. Khuếch tán là tuyệt đối và vô điều kiện. Khuếch tán tỷ lệ nghịch với khối lượng của chất, và hạt càng nhỏ thì sự khuếch tán càng mạnh. Sự lắng đọng là tương đối và có điều kiện, cần phải có lực tác động từ bên ngoài mới di chuyển được. Sự lắng tỷ lệ thuận với trọng lượng của vật thể, hạt càng lớn thì tốc độ lắng càng nhanh. Đối với các hạt nhỏ hơn vài micromet, chẳng hạn như virus hoặc protein, chúng ở trạng thái keo hoặc bán keo trong dung dịch, và không thể quan sát quá trình lắng chỉ bằng trọng lực. Bởi vì hạt càng nhỏ thì tốc độ lắng càng chậm, và hiện tượng khuếch tán càng mạnh. Do đó, cần phải sử dụng máy ly tâm để tạo ra lực ly tâm mạnh nhằm buộc các hạt này vượt qua sự khuếch tán và tạo ra chuyển động lắng đọng.
Ly tâm là phương pháp sử dụng lực ly tâm mạnh được tạo ra bởi sự quay tốc độ cao của rôto ly tâm để tăng tốc độ lắng đọng của các hạt trong chất lỏng, và tách các chất có hệ số lắng đọng và mật độ nổi khác nhau trong mẫu.
Chuyển đổi giữa lực ly tâm (g) và tốc độ quay (rpm)
Công thức quy đổi giữa lực ly tâm G và tốc độ quay RPM như sau:
G=1,11×10^(-5)×R×(rpm)^2
Trong đó, G là lực ly tâm, thường được biểu thị dưới dạng bội số của g (gia tốc trọng trường).
10^(-5) là lũy thừa âm năm của 10, bình phương của tốc độ quay (vòng/phút)^2, R là bán kính và đơn vị là centimet.
Ví dụ, với bán kính ly tâm là 10 cm và tốc độ quay là 8000 vòng/phút, lực ly tâm là:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
Tức là, lực ly tâm là 7104g.
Và khi lực ly tâm là 8000g, tốc độ của nó sẽ là: 8489 xấp xỉ 8500 vòng/phút.
Phân loại chính
Gấp 1. Theo giá trị hệ số tách Fr
Máy ly tâm có thể được chia thành các loại sau:
1. Máy ly tâm tốc độ bình thường
Fr≤3500 (thường là 600~1200), loại máy ly tâm này có tốc độ thấp và đường kính lớn.
2. Máy ly tâm tốc độ cao
Fr=3500~50000, tốc độ quay của máy ly tâm này cao, đường kính trống thường nhỏ và chiều dài lớn.
3. Máy ly tâm siêu tốc
Fr>50000, do tốc độ cao (trên 50000 vòng/phút), trống được thiết kế dạng ống thon dài.
Hệ số phân tách Fr đề cập đến tỷ lệ giữa lực ly tâm của vật liệu trong trường lực ly tâm và trọng lực của vật liệu trong trường trọng lực.
Gập đôi, tùy theo chế độ vận hành.
Máy ly tâm có thể được chia thành các loại sau:
1. Máy ly tâm khe hở
Các quy trình cấp liệu, phân tách, rửa và dỡ xỉ đều là các thao tác gián đoạn, và người ta sử dụng các phương pháp thủ công, trọng lực hoặc cơ khí để dỡ xỉ, chẳng hạn như máy ly tâm ba chân và máy ly tâm treo trên.
2. Ly tâm liên tục
Các quy trình cấp liệu, phân tách, rửa và dỡ xỉ có thể được thực hiện tự động theo từng giai đoạn hoặc theo quy trình liên tục.
3. Máy ly tâm địa kỹ thuật
Gấp 3. Theo phương pháp xả xỉ
Máy ly tâm có thể được chia thành các loại sau:
1. Máy ly tâm dỡ hàng bằng cào
Quy trình này là gián tiếp và hoạt động diễn ra tự động.
2. Máy ly tâm đẩy piston
Quá trình này diễn ra bán liên tục và hoạt động hoàn toàn tự động.
3. Máy ly tâm xả xoắn ốc
Quá trình này diễn ra liên tục và hoạt động hoàn toàn tự động.
4. Máy ly tâm xả ly tâm
Quá trình này diễn ra liên tục và hoạt động hoàn toàn tự động.
5. Máy ly tâm phóng điện rung
Quá trình này diễn ra liên tục và hoạt động hoàn toàn tự động.
6. Máy ly tâm nghiêng để dỡ hàng
Quá trình này diễn ra liên tục và hoạt động hoàn toàn tự động.
Thứ tư, theo quy trình sử dụng
Máy ly tâm có thể được chia thành: máy ly tâm lọc và máy ly tâm lắng.
Năm, theo cách lắp đặt
Nó cũng có thể được chia thành các loại: thẳng đứng, nằm ngang, nghiêng, treo và ba chân.
6. Theo tiêu chuẩn quốc gia và thị phần
cho bốn điều sau đây
1. Máy ly tâm ba chân
2. Máy ly tâm xoắn ốc nằm ngang
3. Đĩa tách
4. Bộ tách dạng ống
Cách thức mua hàng?
Có rất nhiều mẫu mã và loại máy ly tâm, và giá cả tương đối đắt đỏ. Khi mua, bạn nên cân nhắc dựa trên nhu cầu công việc. Thông thường cần xem xét các yếu tố sau:
(1) Mục đích của ly tâm, ly tâm phân tích hoặc ly tâm chuẩn bị;
(2) Loại và số lượng mẫu, cho dù đó là tế bào, vi rút hay protein, và kích thước của mẫu. Dựa trên các yếu tố này, quyết định mua máy ly tâm phân tích hoặc chuẩn bị; tốc độ thấp, tốc độ cao hoặc tốc độ cực cao; máy ly tâm thể tích lớn, thể tích không đổi hoặc thể tích siêu nhỏ.
(3) Khả năng kinh tế: Khi xác định mô hình, cần xem xét nhà sản xuất và giá cả. Giá cả và hiệu suất của sản phẩm phải đồng bộ.
(4) Các chi tiết khác: chẳng hạn như liệu quá trình ly tâm có đơn giản không, việc bảo trì có thuận tiện không, thiết kế có lỗi thời không, việc cung cấp các bộ phận hao mòn có thuận tiện không, v.v.
(5) Vấn đề phù hợp: máy ly tâm không thể hoạt động ở tốc độ thấp, tốc độ cao và tốc độ quá cao cùng một lúc. Nói chung, máy ly tâm siêu tốc chỉ giới hạn ở việc ly tâm siêu tốc, không phù hợp với ly tâm tốc độ cao, cũng không phù hợp với ly tâm tốc độ thấp, và máy ly tâm tốc độ cao cũng không phù hợp với ly tâm tốc độ thấp. Do đó, khi mua máy ly tâm siêu tốc, cần phải xem xét máy ly tâm tốc độ cao, nếu không thì lợi thế sẽ không được phát huy. Nói chung, tốc độ thấp và tốc độ cao được sử dụng thường xuyên hơn, trong khi tỷ lệ sử dụng máy ly tâm siêu tốc thấp. Máy ly tâm siêu tốc chỉ được mua ở các phòng thí nghiệm thường xuyên sử dụng hoặc xem xét các thiết lập công cộng khu vực.
Sau khi xác định được kiểu máy ly tâm, bước tiếp theo là chọn loại rôto ly tâm nào. Yếu tố chính cần xem xét là dung tích mẫu và điều kiện ly tâm. Thông thường, sẽ có một rôto nằm ngang và một rôto góc, hoặc một rôto dung tích lớn (tốc độ tương đối thấp) và một rôto dung tích nhỏ tốc độ cao để đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong công việc. Càng đầy đủ càng tốt. Bởi vì có nhiều loại rôto ly tâm, nhiều loại trong số đó tương tự nhau, và rôto của máy tốc độ cao khá đắt tiền. Nếu tất cả đều được đồng bộ hóa, giá thành sẽ cao hơn nhiều lần so với máy ly tâm chính, điều này không cần thiết. Do tốc độ quay của rôto khác nhau, giá cả cũng khác nhau rất nhiều. Về tốc độ quay, không nên theo đuổi tốc độ càng cao càng tốt, nhưng cần có một rôto với tốc độ quay cao nhất mà máy ly tâm cho phép, nếu không sẽ lãng phí năng lượng. Các đơn vị có hai máy ly tâm có thể xem xét các mẫu rôto bổ sung để tiết kiệm chi phí.
Theo kinh nghiệm sử dụng máy ly tâm nhiều năm ở Trung Quốc, tất cả các loại máy ly tâm đều cần được quản lý và bảo dưỡng bởi nhân viên chuyên môn. Máy ly tâm tốc độ cao và siêu tốc cần được kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ. Người sử dụng cần ghi chép chi tiết tình trạng thí nghiệm và điều kiện bảo dưỡng để đảm bảo an toàn khi sử dụng máy ly tâm. Máy ly tâm tốc độ cao và tốc độ thấp dễ vận hành, nên sau khi đọc hướng dẫn và được đào tạo về quy trình vận hành, người dùng có thể tự sử dụng. Máy ly tâm siêu tốc có cấu trúc phức tạp và quy trình vận hành phức tạp. Sử dụng không đúng cách dễ dẫn đến tai nạn. Đặc biệt, rôto ly tâm cần được bảo dưỡng và sử dụng cẩn thận. Dựa trên kinh nghiệm sử dụng và quản lý trong nước nhiều năm, việc bảo quản và vận hành thiết bị là yếu tố đảm bảo thiết bị hoạt động tốt. Người quản lý và người vận hành cần được đào tạo để không chỉ quen thuộc với thao tác mà còn hiểu rõ về thiết bị.

