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浅析离心机的工作原理
发表时间:2019-09-17  |  点击率:77
   浅析离心机的工作原理
  离心机是一种分离机械,其作用是将固体和液体的混合液(液体和液体)进行分离,从而分别得到固体和液体(或液体和液体),离心机的工作原理是把一种具有不同密度的混合液静置后会出现自然分层现象,固体一般会沉降到底层,而上层则形成澄清的液体。分层靠的是地球的重力加速度,为了适应工业生产需要,人们需要更快和更多的分离某些混合液,这样就产生了离心机。
  离心机通过高速旋转,产生强大的离心力,其离心分离系数通常是重力加速度的上百倍、千倍和万倍,因此分离速度很快,但是由于不同的物料性质差异很大,所以形成了各种不同规格的离心机,一般固体和液体进行分离的离心机转速在3000转以下,颗粒更细,密度差更小的混合液则需要转速在8000~30000之间的离心机进行分离,而像铀的浓缩分离则需要更高转速的离心机。
  离心机的主要原理是通过高速运转的离心转鼓产生的离心力(配合适当的滤材),将固液混合液中的液相加速甩出转鼓,而将固相留在转鼓内,达到分离固体和液体的效果,或者俗称脱水的效果。
  当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会上浮。离心机微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
  沉降式离心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大的离心力,加快混合液中不同比重成分(固相或液相)的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
  此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。
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