双极活塞推料离心机工作原理 带图加分

1在转鼓启动达到全速旋转以后，将所需分离的悬浮液通过进料管1连续地送到布料盘2处；

2在离心力的作用下，使悬浮液均匀地分布到一级转鼓筛网3上，大部分的液体经筛网缝隙和一级转鼓壁孔甩出转鼓，而固相则被截留在板网上，形成环状滤饼；

3当一级转鼓回程时，相对地把滤饼沿转鼓轴向向前移动一段距离，而当一级转鼓进程时，空出的筛网表面又被连续加入有悬浮液充满，形成新的滤饼；

4这样的往复运动，把滤饼脉冲地推向前进，并得到进一步干燥；

5滤饼脱离一级转鼓进入二级转鼓中，滤饼被松散在二级转鼓筛网上重新分布并被不断推出；

6最后滤饼推出转鼓进入集料槽5，通过安装在二级转鼓4上的刮刀把滤渣从切向出料口卸出机外（当不采用刮刀时，直接进入机壳排出机外）；

7滤液和洗涤液则通过排液口排出，若有必要，固液和洗涤液可分别排出。

机器转鼓的旋转由电机通过三角皮带驱动，一级转鼓的往复运动由液压系统通过复合油缸来实现。

离心机的在应用中的腐蚀危害是极其巨大的，在世界上有许多事例可以说明，离心机是一种高速旋转的设备，其安全要求与压力容器同样重要，大多数离心机生产企业在设计、选型和应用中，更多虑了均匀腐蚀对强度零件的影响，疏忽了结构设计，加工工艺等对腐蚀环境的适应性，导致了一些严重的后果。不仅零件出现腐蚀倾向，污染被分离物料；更严重的甚至造成机毁人亡。  

一、离心机环境  

离心机按功能、结构分为不同类型的设备，但都有共同特点：  1、转鼓为高速旋转件；  2、以转鼓为主体构成分离空间；  

3、转鼓呈异形结构；  

4、转鼓内还有其他一些联接件或配套件。  

转鼓的这几个特点，说明了离心机的核心零件是一个应力件，它的异形几何形状，导致了零件的应力分布多区，多零件的配合，又使形成电偶对的机会成为可能，这都是值得注意的一些情况。  

二、可能的腐蚀现象  

金属腐蚀形态主要分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大类，前者因为表观现象容易发现，而且在大多数手册资料数据中都表述比较清楚，在此不作详述，仅对后者进行一些探讨。  

局部腐蚀只发生在局部，是一个极其严重、危害较大的一种破坏，如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀，磨损腐蚀等等，在离心机中，局部腐蚀普遍存在，应着重从其形成机理方面加以分析，采取措施，加以克服。  

1、孔蚀是一种高度腐蚀的现象，主要存在于易钝化的金属中，如不锈钢等，由于表面局部存在的可能缺陷，溶液中又存在能破坏钝化膜的活性离子(如卤族离子)，钝化膜被局部破坏，从而形成电偶对，造成孔蚀。孔蚀形成后，由于离心力的作用，将加速孔内电偶的动态过程，从而保证孔腐蚀的持续性，直至穿孔，这一点与静态下的孔蚀现象不同。  

2、晶间腐蚀会造成零件失去强度和延伸性，引起零件脆断，它是一种从表面沿晶粒边界向内发展，外表面没有腐蚀迹象的危害性损害。  

3、磨损腐蚀即零件表面同时遭受磨损和腐蚀破坏。  

4、应力腐蚀是在腐蚀性环境中，由于受一定的拉应力作用而引起的损害。它具备以下特征：残余拉应力、外加拉应力、腐蚀性渗透环境、局部缺陷。

实验目的

（1）了解实验的常规仪器、设备、耗材。

（2）掌握本实验所用仪器的功能和使用方法。

实验内容

一、验室的常规仪器、设备

(一) 温度控制系统：

1 冰箱: 根据药品、试剂及多种生物制剂保存的需要，必须具备不同控温级别的冰箱，最常使用的有：4℃、-20℃、-80℃冰箱。

4℃适合储存某些溶液、试剂、药品等。

-20℃适用于某些试剂、药品、酶、血清、配好的抗生素和DNA、蛋白质样品等。

-80℃适合某些长期低温保存的样品、纯化的样品、特殊的低温处理消化液等的保存。

0-10℃的冷柜适合低温条件下的电泳、层析、透析等实验。

2．液氮罐：有些实验材料、某些器官组织、细胞株、菌株及纯化的样品等，要求速冻和长期保存在超低温环境下，就需要一个液氮罐（-196℃）具有经济、省力和较好地保持细胞生物学特性的优点。

3．培养箱：37℃恒温箱用于细菌的固体培养和细胞培养。

CO2培养箱适用于培养各种细胞，可恒定地提供一定量的CO2（通常5%），用来维持培养液的酸度（pH值）。

37℃恒温空气摇床可进行液体细菌的培养。

4 水浴锅：用于保温。

25-100℃水浴摇床可用于分子杂交试验，各种生物化学酶反应等试验的保温。

25-100℃水浴箱用于常规试验。

5 烘箱：主用于烘干实验器皿，有些需要温度高些，有些需要温度低些。用于RNA方面的实验用具，需要在250℃烤箱中烘干，有些塑料用具只能在42-45℃的烤箱中进行烘干。

（二）水的净化装置：随着分子生物学的飞速发展，许多实验对水纯度的要求越来越高。

1 蒸馏水皿：单蒸水常难以满足实验要求。双蒸水、三蒸水配液，许多实验要去离子水。

多次蒸馏水可除去水中挥发性杂质，不能完全除去水中溶解的气体杂质（Mn2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Mo(Ⅵ)）。

2 离子交换器：去离子水—用离子交换法制取的水，称去离子水。

去离子效果好，但不能除去水中的非离子型杂质，其中常含有微量的有机物（树脂等）。

1

3．超纯水：用蒸馏水、离子交换水、反渗透纯水做为供水，磁铁耦合齿轮泵作用使水循环。用于PCR、PCR氨基酸分析、DNA测序、酶反应、组织和细胞培养等。

（三）菌消毒设备：分子生物学所用大部分试剂，而且实验用具都应严格消毒灭菌。。

1．蒸汽消毒锅：用于小批量物品的随时消毒。大批实验物品、试剂、培养基可使用大型消毒且定时进行消毒

2 紫外线：75%乙醇 、01%SDS（消毒剂）

一些耐高压、高温消毒且可用紫外线照射或乙醇和SDS浸泡。

紫外线照射使用方便，且很方便，但灭菌效果与距离有关，且产生臭氧污染安全，用于无菌室，超净台和塑料用具的消毒。

3 滤器滤膜：不耐高温、高压的试剂用其处菌。

4 煮沸消毒：主用于金属器械和针急需时采用。

（四） 计量系统：

1 称量系统：（各种天平）台秤、托盘天平、钮力摆动天平、

光电分子天平、精密电子分析天平

2 液体体积的度量：精：量筒、移液管、微量取液器

粗：刻度试管、烧杯、锥形瓶

3 pH值测量：

pH计：测定溶液中H+的直接电位的仪器，主要通过一对电极，在不同的pH溶液中产生不同的电动势用pH值表示出来。

pH试纸：只适用于培养液、酚饱和液、缓冲液或其它试剂溶液的pH值的粗略估计。而大部分试剂的配制要求严格的pH值，需精确度高（小数点后两位）的pH计。

4 OD值测量：光密度、分光光度计是利用物质在可见光和紫外线区域中的吸收光谱来鉴定该物质的性质及其含量的一种仪器。它是由光源、单色器、吸收池、接收器、测量仪表或显示屏幕所组成。OD值是许多溶液中溶质定量的方便指标之一，通过所产生的单色光而测定某一溶液对该单色光的吸收值，利用它可进行核酸溶液定量和纯度的初步判断。

（五）离心机：离心技术是研究生物的结构和功能中不可缺少的一种物理技术手段。因为各种物质在沉淀系数、浮力、和质量等方面有差异，可利用强大的离心力场，使其分离、纯化和浓缩。目前有各种各样的离心机。可供少于005ml到几升的样品离心之用。离心技术应用广泛，包括收集和分离细胞、细胞器和生物大分子等。据其转速的不同，可分为以下几种类型：

1 普通离心机：最大转速6000 r/m ，最大离心力6000g

①医用或台式离心机：是离心机中最简单而廉价的，最常用于收集快速沉降系数的物质，如红细胞、粗大的沉淀物、酵母菌和细菌等。

②低速冷冻离心机：主要用于细胞、细胞核、细胞膜和细菌的沉淀和收集等。 2

2 高速离心机：最大转速25000 r/m ，最大离心力89000g

有冷冻和常温两种，多用于制备和手收集微生物、细胞碎片、细胞、大的细胞器、硫酸铵沉淀物以及免疫沉淀物等。

3 超速离心机：最大转速9000 r/m ，最大离心力694000g。

4 台式超速离心机：最大转速12000r/m ，最大离心力625000g。

（六）超净工作台：内有紫外灯、照明灯、还应有酒精灯火焰、75%乙醇等灭菌的设备，是一种提供局部洁净度的设备。其原理是鼓风机驱动空气，经过低、中效的过滤器后，通过工作台面，使实验操作区域成为无菌的环境。超净台按气流方向的不同大致有几种类型：

①侧流式：净化后气流，从左侧或右侧通过工作台面，流向对侧，或者从上往下或从下往上流向对侧，他们都能形成气流屏障而保障台面无菌。

缺点：在净化气流和外边气体交界处，可因气体的流向而出现负压，使少量的未净化气体混入，而造成污染。

②外流式：气流是面向操作人员的方向流动，从而保证外面气体不能混入。

缺点：在进行有害物质实验时，对操作人员不利，但可采用有机玻璃把上半部分遮挡起来，使气流往下方流出。（七）电泳系统：电泳技术是检测、鉴定各种生物大分子的纯度、含量及描述它们的特征，甚至还是分离、纯化、回收和浓缩样品的工具之一。核酸和蛋白质等都带有电荷，当它们被置于电场中时，能够移动。

电泳装置由两部分组成：电源装置和电泳槽装置。

① 电泳装置：电源需经稳流通过稳压器，既能提供稳定的直流电，又能输出稳定的电压。可用于三种：

常度稳压电泳仪：输出电压0-500v 0-15mA

中度稳压电泳仪：输出电压400-1000v

高度稳压电泳仪：输出电压1000以上的电源装置。

② 电泳槽装置：分两种

水平式电泳槽：一般分为微型电泳槽和大号水平式电泳槽

垂直式电泳槽：分垂直平板电泳槽和圆柱形电泳槽装置。

（八）PCR仪：Polymerase Chain Reaction仪，也称DNA热循环仪，基因扩增，它是使一对寡核苷酸引物结合到正负DNA链上的靶序列两侧，从而酶促合成拷贝数百万倍的靶序列DNA片段，它的每一循环包括在三种不同温度进行的DNA变性，引物复性，DNA聚合酶催化的延伸反应三个过程。

（九）凝胶成像分析系统:

对电泳后含溴乙锭（EB）核酸样品的观察分析。

（十）干燥设备： 3

1 真空加热干燥箱：核酸在硝酸纤维素膜和尼龙膜上固定，用于杂交实验。

2 电泳凝胶干燥箱：电泳后的凝胶进行脱水干燥的仪器，一般可将凝胶干燥到一些玻璃纸上，干燥后的凝胶易于保存。

3 液氮冷冻干燥：适用于活性蛋白质样品的干燥与结晶。

4 真空泵：许多实验都需要抽真空。如：乙醇沉淀后核酸样品的干燥，电泳凝胶的干燥等。

（十一） 其他

1 微波炉：便于一些溶液的快速加热和定温加热，电泳琼脂糖凝胶配制、溶化等。

2 制冰机：用于制造大多数核酸、蛋白质的实验操作所需的低温环境，以减少核酸酶或蛋白质酶的水解。

3 层析装置：（色谱分离）是一种分离多组分混合物的有效物理方法。

真空印记系统，DNA合成/测序仪：这些都是对核酸进行深入研究的必备仪器。

4 磁力搅拌器：多角度旋转混匀器、快速振荡混合器：用于混合仪器。

5 组织匀浆器：超声组织及细胞破碎器，用其进行样品的分离提纯实验。

6 通风橱：很多溶剂能逸出毒气，必备柜 ，放射性试验还要有有机玻璃屏蔽。

7 玻璃蒸馏器、电热加帽、变压器：用于酚等有机溶剂的蒸馏。

8 Tip头、Eppendorf管：

微管移液器tip头（吸液尖）、Eppendorf管（微量离心管）可洗涤，硅化消毒后反复使用。对一些要求严格的实验，如RNA的提取、保存等操作，应使用新的消毒tip头与Eppendorf管。另外还应备有常用规格的离心管（1000ml、500 ml、250 ml、50 ml、7 ml等）及96孔、24孔、12孔、6孔的细胞培养塑料平板等。

9 小型设备、用具：

定时器、滤膜、保鲜膜、防护眼镜鸭嘴镊、常规的玻璃或塑料器皿（包括平皿、试管、烧杯、量瓶、试剂分液漏斗、避光保存的试剂应使用棕色试剂瓶，如饱和酚、巯基乙醇等）、记号笔、各种手套PE、乳胶、家用、防酸的等）

二、本期实验所用主要仪器、 设备的功能及操作

1 酚的重蒸馏装置：空气冷凝式玻璃蒸馏器。

一般酚是无色透明的结晶，如呈粉色或**，表明其中含有酚的氧化产物，如醌、二酸等，变色的酚不能用于实验，因其中的酚氧化物可破坏核酸的磷酸二酯键，并引起DNA链的交联。使用前必须在160℃-180℃重蒸馏以去除能引起RNA和DNA断裂和交联的污染杂质，从而得到纯净的酚。

2 磁力搅拌器：81-2型恒温磁力搅拌器

将导电温度表用导线与二芯插头连接，插入后面的温度表孔内，当温度上升到预先调整好的度数时即自动停止加热（控温搅拌）。主要用于物质的快速搅拌、溶解和混匀。如配制试剂，制备酚的水饱和液等。 4

3 蒸馏水器：1810B自动双重纯水蒸馏器，石英管加热式，本器的一次及二次蒸馏均有保护装置，使用安全可靠，热继电器当冷却水突然中断或缺水的情况下，即自动切断电源。干簧继电器控制二次蒸馏瓶内的水位，其高度应以在水位降低时能自动切断电源为准，从而达到自动控制水位的目的。

该仪器主要用于制备双蒸水和三蒸水。

4 离心机：TGL-16G台式高速离心机，最大转速20000rpm，主要用于核酸提取时蛋白质的沉淀和有机相与水相的分层，PCR检测的瞬时离心。

5 微量取液器：主要用于精确量取微量液体体积和核酸水相的转移。

6 匀浆器：5ml、10ml玻璃匀浆器。

主用于组织细胞的破碎。

7 凝胶成像分析系统

主用于核酸样品琼脂糖凝胶和PCR电泳结果的紫外观察和照像。

8 PCR仪：PTC-200基因扩增仪

体外扩增核酸的仪器

9 蒸汽消毒锅：用于实验用试剂、器皿、用具等的灭菌清毒

有电加热式、电炉加热式两种。

10 超净台：JJT-1300型洁净工作台，侧流式。

原理：吸进气经过初、中级过滤皿（无纺布滤过）后，再通过风机经高级过滤器（超细玻璃纤维滤纸制成）而形成洁净空气。主要是在局部空气造成洁净空气环境，以使工作区域中的悬浮粒子及微生物控制在最低限度内。

本台操作压为垂直层流压，因此出风面与操作位置不应放置多余的物品，以免妨碍气流的正常流动，影响洁净度，台面板上的孔作为通风孔，使用时避免有液体或其他物品漏入空中，以免影响内部构件。风速可调。

使用：75%乙醇消毒2-3次，摆放好实验用品。插上电源，紫外消毒30分钟，启动风机5m后关灯，关灯后10分钟打开照明灯，即可使用。

11 电泳系统：

①电泳仪：HV-3000型高度三恒多用电泳仪（恒压、恒流、恒功率）

②电泳槽：水平式两种。

12．微波炉：主要用于琼脂糖的快速溶解。

离心机原理:

当含有细小颗粒的悬浮液静止不动时，悬浮的颗粒由于重力场而逐渐下沉。粒子越重，下沉越快，而密度低于液体的粒子会浮上来。

粒子在重力场中的运动速度与粒子的大小、形状和密度有关，还与重力场的强度和液体的粘度有关。在通常的重力作用下，可以观察到直径为几微米的红细胞大小的颗粒。

另外，当物质在介质中沉降时，伴随着扩散。扩散是无条件的，绝对的。与扩散物质的质量成反比，颗粒越小，扩散越严重。定居是相对的，有条件的，只能靠外力推动。

与沉降物体的重量成正比，颗粒越大，沉降越快。对于小于几微米的颗粒，如病毒或蛋白质，在溶液中处于胶体或半胶体状态，仅靠重力无法观察沉降过程。因为颗粒越小，沉降越慢，扩散现象越严重。

所以需要用离心机产生强大的离心力，迫使这些颗粒克服扩散，产生沉降运动。

离心是利用离心机转子高速旋转产生的强大离心力，加速液体中颗粒的沉降速度，分离样品中沉降系数和浮力密度不同的物质。