離心是利用離心機轉子高速旋轉產生的強大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數和浮力密度的物質分離開。

離心機就是利用離心力使得需要分離的不同物料得到加速分離的機器。

離心機大量應用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。

1.離心機分類

離心機主要分為過濾式離心機和沉降式離心機兩大類。

過濾式離心機的主要原理是通過高速運轉的離心轉鼓產生的離心力（配合適當的濾材），將固液混合液中的液相加速甩出轉鼓，而將固相留在轉鼓內，達到分離固體和液體的效果，或者俗稱脫水的效果。

沉降式離心機的主要原理是通過轉子高速旋轉產生的強大的離心力，加快混合液中不同比重成分（固相或液相）的沉降速度，把樣品中不同沉降系數和浮力密度的物質分離開。

2.實驗室離心機

實驗用離心機是利用旋轉轉頭產生的離心力，使懸浮液或乳濁液中不同密度、不同顆粒大小的物質分離開來，或在分離的同時進行分析的儀器。

分類：實驗室常用電動離心機有低速、高速離心機和低速、高速冷凍離心機，以及超速分析、制備兩用冷凍離心機等多種型號。其中以低速（包括大容量）離心機和高速冷凍離心機應用最為廣泛。

2.1 低速離心機

低速離心機是實驗室中用于離心沉淀的常規儀器，具有性能穩定、使用靈活、可靠性高、維護簡便等優點，廣泛應用于臨床醫學、生物化學、免疫學、血站等領域。低速離心機結構較簡單，可分小型臺式和落地式兩類，配有驅動電機、調速器、定時器等裝置，操作方便。

低速離心機其轉速一般不超過4000rpm，轉速一般不超過4000rpm，最大容量為2—4L，實驗室最常用于大量初級分離提取生物大分子、沉淀物等。

3.實驗室離心機工作原理

離心操作時，將裝有等量試液的離心容器對稱放置在轉子四周的吊杯內，依靠電動機帶動轉子高速旋轉所產生的離心力使試液分離。其相對離心力（RCF）的大小取決于試樣在離心時的旋轉半徑r和轉速n，其計算公式如下：   

RCF=1.118×10-5×n2×r（×g）……………………(1)

公式中：

n——表示轉速（r/min）

r——旋轉半徑（cm）      

g——重力加速度單位（9.8牛頓/千克）

混合液中粒子分離沉淀所需時間T由下式計算：

T=27.4×(1nRmax-1nRmin)μ（min）…………………(2)

n2 r 2(σ-ρ)

公式中：

ρ——混合液密度（g/cm3）

μ——混合液粘度（P）

n ——轉速（r/min）                  

r ——轉子半徑（cm）

σ ——粒子密度（g/cm3）

Rmax——離心試液的底面至軸心的水平距離（cm）

4.實驗室離心機操作使用流程

1.臺式高速離心機的工作臺應平整堅固，工作間應整齊清潔，干燥并通風良好。

2.檢查低速離心機調速旋鈕是否處在零位，外套管是否完整無損和墊有橡皮墊。

3.開啟離心蓋，將內腔及轉頭擦拭干凈。

4.將離心的物質轉移入合適的離心管中，其量以距離心管口1~2cm為宜，以免在離心時甩出。

5.將待離心的離心管放在臺秤上平衡，將平衡好的試管放在離心機十字轉頭的對稱位置上。

6.合上蓋板、接通電源。

7.設定定時。

8.選擇離心速度，離心機自行停止轉動后，打開機蓋，取出離心樣品。

5.實驗室離心機注意事項

目前，實驗室常用的是電動離心機，電動離心機轉動速度快，要注意安全，特別要防止在離心機運轉期間，因不平衡或試管墊老化，而使離心機邊工作邊移動，直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，玻璃碎片旋轉飛出，造成事故。因此使用離心機時，必須注意以下操作：

（1）離心機套管底部要墊棉花或試管墊；經常檢查轉頭及實驗用的離心管是否有裂紋、老化等現象，如有接應及時更換。

（2）電動離心機如有噪音或機身振動時，應立即切斷電源，及時排除故障。

6.實驗室離心機維護保養

1.離心機蓋上不要放置任何物質，每次使用完畢，務必清理內腔和轉頭。

2.臺式高速離心機如較長時間未使用，在使用前應將離心機蓋開啟一段時間，干燥內腔。

3.離心機經長期使用，磨損屬正常現象。

4.離心管使用完后及時取出。

7.離心機的基本知識

離心機，根據工作量的大小，主要從轉速和容量兩個方面選擇。下面詳細介紹離心機的幾個常識：

(1)轉速：離心機根據最大轉速的不同分為低速離心機(<1 0000 rpm／min)，高速離心機(1 0000 rpm／min一30000 rpm／min)，超高速離心機(>30000 rpm／min)，每個離心機都有額定的最大轉速，最大轉速指的是在空載情況下的轉速，但最大轉速根據轉子種類的不同、樣品質量的大小而有差別。例如：一個離心機的額定轉速是16000 rpm／min，說明在空載的時候轉子每分鐘旋轉16000次，加上樣品以后，轉速肯定會小于16000 rpm／min。轉子的不同，最大轉速也不同(一臺進口離心機可選配多個轉子)，所選擇離心機的最大轉速要高于目標轉速。如：目標轉速是16000 rpm/mIn，所選擇離心機的最大轉速必須高于16000 rpm／min。

(2)溫度：有些樣品(如蛋白質，細胞等)在高溫環境下會破壞，這就要選擇冷凍離心機，冷凍離心機都有額定的溫度范圍。離心機在高速運轉的時候所產生熱量和離心機的制冷系統平衡在一定溫度(一般冷凍離心的樣品需要保持在3℃～8℃)，具體能達到多少也和轉子有關，如一個離心機的額定溫度范圍為-10℃～60℃，裝上水平轉子在旋轉的時候可以達到3℃左右，如果是角轉子可能只到7℃左右。

(3)容量：每次需要離心多少個樣品管？每個樣品管需要多少容量？這些因素決定一個離心機的總容量，簡單的來說離心機的總容量=每個離心管的容量×離心管個數，總容量和工作量的大小是相匹配的。

(4)轉子：離心機的轉子主要分為兩種，水平轉子：運轉時吊藍處于水平狀態，與轉軸成直角，樣品將沉淀集中于離心管的底部：角轉子：離心容器與轉軸成一固定角度，樣品將沉淀集中于離心管底部及靠近底部的側壁。如果希望分離的樣品集中于離心管的底部就選擇水平轉子，如果希望樣品集中于離心管的底部和靠近底部的側壁上就要選擇角轉子。

還有一些特殊試驗或特殊樣本需要特殊的轉子如：大容量吊籃(多用于血站)、酶標板轉子、載玻片轉子、PCR轉子、試管架轉子和毛細管轉子等。轉子都有固定的規格，它是和離心機的容量結合起來的，如36×5 ml的角轉子，既決定了轉子的類型也決定了離心機的容量，所以轉子的選擇非常重要。

(5)控制系統：高檔的離心機都采用了微電腦控制系統，這些控制系統不但能確保離心機安全的運行還能自動完成工作任務。現在很多離心機都有較好的人性化的控制系統．比如：轉子識別功能，安全鎖功能，故障提示功能，加速和減速曲線等等。

除以上幾點之外還要注意一些細節和必要的配件。離心機的主要部件是電機，電機分為帶碳刷電機和無碳刷電機，前者已經淘汰，現在的離心機大多都是無碳刷電機，有的電機還帶有剎車功能。

    冷凍離心機在制冷方面也有區別，現在環保的技術當然是無氟制冷。除此之外還要考慮噪音問題，盡量選擇噪音較小的離心機，這樣能保持舒適的實驗環境。

在配件方面也要謹慎，有些實驗要用特殊的離心管(離心有毒樣品或者需要超高速離心的樣品)，這樣的離心管就必須配有相應的管套，才能更安全。

8.不同實驗用離心機區別

 ① 普通（非冷凍）離心機 這類離心機構造較簡單，可分小型臺式和落地式兩類，配有驅動電機、調速器、定時器等安裝，操作便當。低速離心機轉速普通不超越4000rpm，臺式高速離心機最大轉速可達 18000rpm。

② 低速冷凍離心機 轉速普通不超越4000rpm，最大容量為2~4L，在實驗室中最常用于大量初級分別提取生物大分子、沉淀物等。其轉頭多用鋁合金制的甩平式和角式兩種離心管有硬質玻璃、聚乙烯硬塑料和不銹鋼管多種型號。離心機裝配有驅動電機、定時器、調整器（速度指示）和制冷系統（溫度可調范圍為-20~+40℃），可依據離心物質所需，改換不同容量和不同型號轉速的轉頭。

③ 高速冷凍離心機 轉速可達20000rpm 以上，除具有低速冷凍離心機的性能和構造外，高速離心機所用角式轉頭均用鈦合金和鋁合金制成。離心管為具蓋聚乙烯硬塑料制品。這類離心機多用于搜集微生物、細胞碎片、細胞、大的細胞器、硫酸沉淀物以及免疫沉淀物等。

 ④ 超速離心機 轉速可達30000rpm 以上，能使亞細胞器分級分別，并用于蛋白質、核酸分子量的測定等。其轉頭為高強度鈦合金制成，可依據需求改換不同容量和不同型號的轉速轉頭。超速離心機驅動電機有兩種，一種為調頻電機直接升速，另一種為經過變速齒輪箱升速。為了避免驅動電機在高速運轉中產熱，裝有冷卻驅動電機系統（風冷、水冷），限速器、記時器、轉速記載器等。此外，超速離心機還裝配有抽真空系統。