Руководство по мини-центрифугам для подготовки лабораторных проб

Мини-центрифуге редко уделяется такое же внимание, как шаровой мельнице или анализатору размера частиц, однако она часто решает, дает ли образец полезный результат. Трубка, вращающаяся слишком медленно, оставляет мелкие частицы во взвешенном состоянии; сильное вращение пробирки и ее резкая остановка могут разрушить компактный осадок и снова сделать прозрачный супернатант мутным. В лабораториях, которые работают с небольшими объемами — от нескольких сотен микролитров до нескольких миллилитров — разница между повторяемыми измерениями и неудачными обычно сводится к тому, насколько хорошо центрифуга, ротор, пробирка и протокол соответствуют друг другу.

В этом руководстве эти совпадения рассматриваются с технической точки зрения: как создается относительная центробежная сила внутри небольшого ротора, почему геометрия трубы может иметь такое же значение, как и скорость вращения, где лабораторная мини-центрифуга действительно превосходит более крупный настольный блок, а там, где это не так. Он написан для исследователей, инженеров-материаловедов и техников-технологов, которым необходимо разделение, на которое они могут положиться, а не список чисел, скопированных из таблицы данных.

Почему разделение малых объемов сложнее, чем кажется

Оседание частиц в центрифуге регулируется тем же балансом сил, который контролирует осаждение гравитации, при этом гравитационное ускорение заменяется гораздо большим центробежным ускорением. На каждую частицу действуют три силы: центробежная сила, которая выталкивает ее наружу, выталкивающая сила окружающей жидкости и вязкое сопротивление, препятствующее движению. Когда они уравновешены, частица движется с постоянной скоростью осаждения, которая для сферических частиц в режиме Стокса пропорциональна квадрату диаметра частицы, разности плотностей между частицей и жидкостью и приложенному ускорению — и обратно пропорциональна вязкости жидкости.

Эта квадратичная зависимость от диаметра объясняет большую часть разочарований при работе с небольшими объемами. Частица размером 20 мкм оседает примерно в четыреста раз быстрее, чем частица размером 1 мкм в идентичных условиях. Если суспензия содержит обе фракции, крупный материал быстро образует гранулы, в то время как мелкие частицы продолжают дрейфовать, и оператор видит прозрачную жидкость над мягким, легко разрушаемым слоем, который все еще может содержать большую долю массы образца. Увеличение времени работы помогает, но только до момента, когда диффузия, конвекция и вибрация начинают работать против гранулы.

Субмикронные частицы — отдельная проблема. Ниже примерно одного микрометра броуновское движение конкурирует с седиментацией, и некоторые коллоиды просто не образуют твердый осадок в маленькой трубке, независимо от того, как долго продолжается анализ. В таких случаях правильным ответом часто является смена метода — например, добавление флокулянта, корректировка pH или ионной силы для агрегирования мелких частиц или переход на другой принцип разделения — а не более быстрый ротор.

Мини-центрифуги компенсируют свой небольшой размер одним важным способом: путь осаждения короткий. Частице достаточно пройти всего несколько миллиметров, чтобы достичь стенки трубки, поэтому небольшое ускорение может очистить небольшой объем за несколько минут. Компромисс – это емкость. Маленькие трубки удерживают небольшие объемы, влияние стенок становится значительным, когда диаметр трубки составляет всего несколько миллиметров, а гранулы, образующиеся у круто наклоненной стенки, ведут себя иначе, чем гранулы, которые оседают на плоское дно трубки. Понимание того, что геометрия является ключом к правильному использованию инструмента.

Как работает мини-центрифуга: RCF, радиус ротора и время работы

Мини-центрифуга в принципе представляет собой простую машину: электродвигатель приводит в движение ротор, в котором удерживаются пробирки с образцами, ротор вращается внутри защитной камеры, а блокировка крышки предотвращает вращение ротора, пока камера открыта. Хорошо спроектированное устройство от некачественного отличается не только двигателем, но и комбинацией геометрии ротора, характеристик ускорения, механического баланса и способа удержания образца.

Относительная центробежная сила расскажет вам больше, чем количество оборотов в минуту

Скорость вращения — это число, напечатанное на панели управления, но это не число, разделяющее образцы. Разделяющая сила зависит как от скорости, так и от расстояния образца от оси вращения. Относительная центробежная сила (RCF), обычно выражаемая в единицах силы тяжести (×g), определяется соотношением RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × r × об/мин², где r — радиус в сантиметрах.

Практическим следствием является то, что два инструмента, работающие с одинаковой частотой вращения, могут создавать совершенно разные силы. При 6000 об/мин образец, расположенный на расстоянии 6 см от оси, испытывает нагрузку примерно 2400 ×g, а образец на расстоянии 10 см — примерно 4000 ×g. Протоколы, скопированные между приборами без преобразования радиуса, являются одной из наиболее частых причин, по которой разделение, которое работало на одном стенде, не работает на другом. При сравнении мини-центрифуги с более крупной машиной всегда сравнивайте RCF в положении образца, а не отображаемую скорость.

Также стоит отметить, что RCF неравномерна по всей трубе. На внешний конец трубки, расположенный дальше от оси, действует более высокая сила, чем на внутренний конец. В небольшом роторе разница в пробирке объемом 1,5 мл может быть незначительной, но в более длинных пробирках и роторах большего размера она становится значительной, поэтому уплотнение и прозрачность гранул могут различаться в верхней и нижней части одной и той же пробирки.

Роторы с фиксированным углом и поворотные роторы в небольших настольных установках

В большинстве небольших центрифуг используются роторы с фиксированным углом, в которых пробирки располагаются под углом к ​​оси. Частицы следуют по короткому наклонному пути к стенке трубки, а затем скользят вниз к дну, поэтому быстро образуется плотная таблетка, над которой остается относительно мало жидкости. Роторы с фиксированным углом эффективны, компактны и просты в загрузке, поэтому они доминируют в пробоподготовке малого формата.

Поворотные роторы, в которых трубы поворачиваются в горизонтальное положение во время работы, обеспечивают более длинный путь и укладывают материал ровно на дно трубы. Такая геометрия позволяет получить более равномерную гранулу, которую легче ресуспендировать и легче дозировать, но для этого требуется больше места в камере и обычно ограничивается максимальная скорость для заданной площади. В небольшом настольном оборудовании возможность поворота обычно предлагается для трубок определенного формата, а не как общая функция.

Таким образом, выбор следует за последующим этапом. Если гранулы будут выброшены и важна только осветленная жидкость, ротор с фиксированным углом обычно является более эффективным вариантом. Если осадок сам по себе является образцом (клетки, осадок или фракция, которую нужно ресуспендировать), то более плоский осадок, полученный с помощью поворотно-откидной конфигурации, может уменьшить потери и улучшить извлечение.

Радиус ротора, длина пути и коэффициент k

Производительность ротора иногда суммируется с помощью коэффициента ak, значения, которое уменьшается по мере увеличения радиуса ротора и максимальной скорости. Более низкий коэффициент k указывает на то, что ротор удаляет частицы быстрее. Для частицы с известным коэффициентом седиментации s, выраженным в единицах Сведберга, приблизительное время, необходимое для очистки трубки, составляет T = k/s, причем T в часах. Это соотношение наиболее полезно в качестве инструмента сравнения: если один ротор имеет коэффициент k вдвое меньше, чем другой, он очистит ту же самую частицу примерно за половину времени, при условии, что в остальном пробирки, жидкость и образец идентичны.

Для мини-центрифуг коэффициент k сравнительно высок, поскольку ограничены как радиус, так и максимальная скорость. Это неотъемлемое свойство формата, а не дефект. Целью проекта является быстрая обработка небольших объемов, а не достижение очищающей способности напольного прибора.

Формат пробирки, уровень заполнения и совместимость ротора

Трубки не являются пассивным аксессуаром. Они определяют объем образца, длину пути, максимальную силу, которую может безопасно испытать образец, и способ формирования гранул. Мини-центрифуга обычно поставляется с одним или несколькими конкретными форматами или сконфигурирована для них, и смешивание форматов за один цикл обычно не рекомендуется.

Обычные небольшие форматы включают микроцентрифужные пробирки объемом 1,5 мл и 2,0 мл, пробирки объемом 0,5 мл, пробирки для ПЦР объемом 0,2 мл и стрипы для молекулярных исследований, а в более крупных единицах малого формата - пробирки объемом от 5 до 15 мл. Адаптеры позволяют устанавливать более узкие трубки в ротор, предназначенный для более широкого формата, но адаптер слегка меняет эффективный радиус и должен быть установлен правильно, иначе трубка может наклониться, протечь или выйти из строя.

Материал трубки имеет такое же значение, как и ее размер. Полипропилен обычно используется по умолчанию: он химически устойчив ко многим водным кислотам, основаниям и спиртам, выдерживает типичные силы центрифугирования и устойчив к растрескиванию. Поликарбонат обеспечивает лучшую оптическую прозрачность, но более чувствителен к некоторым растворителям и щелочным растворам. Стеклянные трубки обеспечивают превосходную химическую стойкость и прозрачность, но могут привести к катастрофическому выходу из строя, если они поцарапаны, если уровень наполнения неправильный или если их вращать сверх номинального значения. Каждая трубка имеет максимальное значение RCF, указанное ее производителем, и этот предел, а не предел ротора, определяет безопасный рабочий диапазон.

Уровень заполнения заслуживает внимания, поскольку он влияет как на безопасность, так и на качество сепарации. Недостаточное заполнение оставляет жидкость неглубокой, поэтому гранулы могут уплотняться неравномерно. Переполнение может привести к утечке через крышку под действием большой силы и может привести к напряжению стенок трубки. Рабочим диапазоном примерно от половины до трех четвертей номинального объема является разумная отправная точка, при условии соблюдения инструкций производителя трубки. При использовании колпачков они должны быть полностью посажены; частично закрытая крышка может выделять аэрозоль или жидкость во время ускорения.

Балансировка не подлежит обсуждению. Пробирки должны быть загружены симметрично, в противоположных положениях, совпадающих по массе и объему заполнения. Многие небольшие роторы допускают умеренный дисбаланс, но вибрация быстро возрастает за пределы этого допуска, а постоянный дисбаланс ускоряет износ подшипников, ослабляет седла труб и может привести к прекращению работы. Если необходимо обработать нечетное количество образцов, стандартным решением является пробирка весов, наполненная водой до той же массы.

Место мини-центрифуги в рабочем процессе подготовки проб

В лабораториях материалов и порошков мини-центрифуга обычно используется в одном из трех этапов: перед анализом, после этапа влажной обработки или во время разработки метода.

Перед анализом размера частиц. Лазерная дифракция и динамическое рассеяние света предполагают стабильную репрезентативную суспензию. Агломераты слишком большого размера или осевший материал могут искажать распределение, поэтому многие лаборатории сначала очищают или фракционируют суспензию. Короткое вращение удаляет грубую фракцию, которая в противном случае доминировала бы в сигнале рассеяния, оставляя надосадочную жидкость, которая более точно представляет более мелкие частицы.

После мокрого шлифования. Шламы, полученные в планетарной шаровой мельнице, мельнице с перемешиванием или песочной мельнице, часто необходимо разделить на твердую и жидкую фазы — для извлечения порошка, проверки содержания твердых веществ или подготовки жидкой пробы для химического анализа. Небольшая центрифуга обрабатывает объемы, поступающие из лабораторной мельницы, тогда как разделение в промышленных масштабах осуществляется другим оборудованием. В таких условиях мини-центрифуга является помощником измельчения, а не его заменой, и стоит проверить, переносит ли материал пробирки растворитель или диспергатор, используемые на этапе измельчения.

В ходе разработки метода. Когда вводится новая суспензия, суспензия или биологический образец, первый вопрос обычно заключается в том, сколько силы и времени необходимо для чистого разделения. Проведение серии небольших трубок с увеличением RCF и времени намного дешевле, чем тестирование на большом приборе, и полученные условия часто можно позднее масштабировать для более крупных роторов, используя соотношение k-фактора.

A TENCAN мини центрифуга предназначен именно для такого масштаба работ: отдельные тюбики, небольшие объемы и частые, короткие тиражи. Он находится в той же линейке исследовательского оборудования, что и продукты компании для измельчения, просеивания и смешивания, что удобно для лабораторий, которые готовят и разделяют пробу на одном и том же столе. Компания Changsha Tianchuang Powder Technology Co., Ltd поставляет эти устройства для лабораторного использования, и приведенные ниже практические вопросы применимы независимо от выбранной модели.

Мини-центрифуга против микроцентрифуги против полноразмерной настольной центрифуги

Эти три категории пересекаются, и язык маркетинга не всегда учитывает границы. На практике имеют значение следующие различия: занимаемая площадь, формат трубки, достижимая RCF и поведение прибора во время ускорения и торможения.

Рассмотрение	Мини центрифуга	Микроцентрифуга	Полноразмерная настольная центрифуга
След	Очень маленький; часто размещается рядом со столом, где обрабатываются образцы	Малый и средний	Занимает значительную площадь на скамейке или на полу
Типичные форматы трубок	Маленькие пробирки и отдельные форматы среднего размера, в зависимости от ротора.	Преимущественно микроцентрифужные пробирки емкостью 1,5 мл и 2,0 мл.	Несколько форматов, часто со сменными роторами.
Достижимый RCF	Умеренный; подходит для повседневного осветления и гранулирования	От умеренного до высокого, в зависимости от радиуса и скорости ротора	Самый высокий, с самым широким диапазоном контролируемых условий
Типичное использование	Быстрое осветление, гранулирование небольших объемов, полевая или обучающая работа	Рабочие процессы молекулярной биологии, уточнение небольших объемов	Большие партии, градиенты плотности, циклы с контролируемой температурой
Основные ограничения	Ограниченный объем и сила; меньше аксессуаров	Ограниченные форматы трубок	Стоимость, занимаемая площадь и более длительное время настройки на один запуск

Практическое правило простое. Если образец небольшой, требуемое разделение является рутинным и результаты необходимы в течение нескольких минут, эффективным выбором будет мини-центрифуга. Если протокол зависит от конкретного RCF, который может обеспечить только высокоскоростной ротор, или если контроль температуры во время цикла имеет решающее значение, подходящим инструментом является более крупный прибор. Попытка навязать протокол с высоким RCF небольшому устройству обычно заканчивается длительным временем работы и нестабильными гранулами.

Операционные переменные, которые изменяют результаты разделения

После того как ротор, трубка и RCF зафиксированы, оставшаяся вариативность зависит от того, как выполняется цикл. Эти переменные легко упустить из виду, поскольку они не указаны в технических характеристиках, однако они часто объясняют, почему два оператора получают разные гранулы из одного и того же образца.

Поведение при ускорении и торможении

То, как ротор достигает скорости и как он останавливается, напрямую влияет на целостность гранул. Мягкое ускорение позволяет жидкости двигаться вместе с трубкой, а не подниматься по стенке, что снижает нарушение формования гранул. Мягкое торможение — иногда называемое режимом низкого торможения или плавного останова — предотвращает вымывание жидкости обратно через уплотненную гранулу при замедлении ротора. Резкое торможение происходит быстрее, но это частая причина того, что дробинка была чистой на полной скорости и частично ресуспендировалась в конце пробега.

Если прибор предлагает только один профиль ускорения и торможения, операторы могут компенсировать это, уменьшив заключительную фазу работы: вручную останавливая ротор, позволяя ему двигаться по инерции или добавляя короткую паузу стабилизации перед снятием трубки.

Время анализа, температура и нагрев образца

Время выполнения следует оценивать по определенной конечной точке, а не по фиксированной привычке. Полезным критерием является момент, когда надосадочная жидкость становится заметно прозрачной или когда масса гранул перестает увеличиваться между двумя последовательными экспериментами. Продление пробега далеко за пределы этой точки увеличивает время и тепло, не увеличивая восстановление.

Небольшие центрифуги без активного охлаждения при длительной работе нагреваются частично от двигателя, частично от трения воздуха внутри камеры. Для чувствительных к температуре образцов — белков, биологических суспензий, летучих растворителей — такое нагревание может изменить результат, даже если само разделение выглядит приемлемым. В таких случаях более короткие прогоны при более высоком RCF обычно предпочтительнее, чем длинные прогоны при низком RCF, а отдых прибора между запусками помогает поддерживать стабильную температуру в камере. Там, где важен контроль температуры, честным ответом будет охлаждаемый прибор.

Баланс, вибрация и шум

Вибрация является симптомом, имеющим несколько возможных причин: несбалансированная нагрузка, неправильная установка трубки, повреждение седла ротора, изношенные втулки ротора или установка прибора на неровной поверхности. Вибрация встряхивает гранулу во время формирования и создает диффузный слой низкой плотности вместо твердого. Если шум или движение заметно увеличиваются по сравнению с предыдущими запусками, остановитесь и осмотрите ротор, седла и трубки, прежде чем продолжить.

Вязкость, плотность и размер частиц: где маленькие роторы достигают своего предела

Время осаждения увеличивается с увеличением вязкости жидкости и уменьшается по мере увеличения разницы плотностей между частицами и жидкостью. Для взвеси в вязком диспергенте может потребоваться значительно больше времени или усилий, чем для того же твердого вещества в воде, а образец, частицы которого по плотности близки к жидкости, может вообще едва отделиться. Оценить разницу полезно: если частицы лишь немного плотнее жидкости, мини-центрифуга, скорее всего, оставит мутный надосадочную жидкость, и регулировка жидкости — ее вязкости, pH или ионной силы — даст больше, чем просто увеличение скорости.

Практические признаки того, что маленький ротор достиг своего предела, включают постоянную мутность, которая не проясняется при длительных работах, осадок, который разрушается, как только пробирка наклоняется, и надосадочную жидкость, мутность которой возвращается через несколько минут после стояния. Каждый из этих факторов указывает на проблему разделения, которую, скорее всего, решит другой метод, а не более длинное вращение.

Контроль загрязнения, пробирки и химическая совместимость

Маленькие центрифуги обрабатывают небольшие объемы, но концентрация проб в воздухе камеры все равно может быть значительной — особенно в случае биологических материалов, мелкодисперсных порошков или летучих растворителей. Хорошая практика начинается с закрытых пробирок, правильного уровня заполнения и очистки ротора после любого разлива. Пленка высушенного образца на седле ротора нарушает баланс и со временем может вызвать коррозию ротора.

Химическую совместимость следует проверять на уровне трубки, ротора и камеры. Полипропиленовые трубки устойчивы ко многим водным кислотам, основаниям, солям и спиртам, что делает их разумным выбором по умолчанию. Поликарбонат более прозрачный, но более уязвим к щелочным растворам и некоторым органическим растворителям. Стекло химически стойкое, но механически не прощает царапин или перегрузок. Если образец содержит агрессивные растворители, перед анализом необходимо проверить номинал трубки и материал ротора, а любую пролитую жидкость следует незамедлительно удалить с помощью чистящего средства, соответствующего материалу.

При работе с порошком заслуживает внимания еще один момент: мелкие частицы загрязнений внутри камеры могут мигрировать в механизм ротора и крышки. Протирание камеры и проверка ротора после работы с сухими порошками обеспечивает надежность прибора и предотвращает перекрестное загрязнение между образцами. Отдельный ротор или специальный инструмент для чувствительных биологических работ часто являются самым чистым решением, когда один и тот же стенд используется как для материалов, так и для биологических образцов.

Техническое обслуживание, безопасность и устранение неисправностей

Мини-центрифуга — это прибор, не требующий особого ухода, но не требующий технического обслуживания. Седла ротора, фиксаторы крышки и подшипники двигателя — это те детали, которые определяют, будет ли устройство по-прежнему надежно отделяться после года ежедневного использования.

Регулярное техническое обслуживание, предотвращающее большинство сбоев

• Проверяйте ротор и седла трубок после каждого запуска и удаляйте остатки, пока они еще свежие.
• Проверьте крышки трубок и положение ротора на наличие трещин; треснутая трубка может неожиданно выйти из строя на скорости.
• Очистите камеру мягким совместимым средством и дайте ей полностью высохнуть, прежде чем закрывать крышку.
• Периодически проверяйте блокировку крышки или предохранительный выключатель и никогда не обходите их, даже для быстрой проверки.
• Убедитесь, что устройство установлено ровно на устойчивой поверхности, и обратите внимание на любое изменение шума или вибрации в качестве раннего предупреждения.
• Запишите условия проведения — RCF, время, формат пробирки — чтобы разделение можно было повторить или проверить позже.

Распространенные проблемы и что они обычно означают

Симптом	Вероятная причина	Что проверить в первую очередь
Супернатант остается мутным после полного цикла.	RCF или время ниже требуемого размера частиц, или частицы слишком близки по плотности к жидкости	Подтвердите протокол в ×г, затем просмотрите вязкость, диспергатор и размер частиц.
Гранулы частично ресуспендировались после остановки	Торможение слишком резкое, или трубка повредилась при снятии	Используйте более мягкий стопор и осторожно обращайтесь с трубками в конце пробега.
Повышенный шум или вибрация	Дисбаланс, неправильно установленная трубка, изношено седло ротора.	Повторно сбалансируйте нагрузку, переустановите трубки, проверьте седла ротора.
В камере обнаружена жидкость	Переполненная пробирка, неправильно закрытая крышка или треснутая пробирка.	Проверьте уровень заполнения и закрытие крышки, проверьте пробирки на наличие повреждений, очистите камеру.
Запуск прерывается или крышка не открывается	Условие блокировки не выполнено, или ротор все еще вращается.	Дождитесь полной остановки, проверьте блокировку и следуйте инструкциям производителя, а не открывайте крышку силой.

Практика безопасности в основном касается двух видов отказов, которые несут реальный риск: несбалансированный ротор на скорости и открытая крышка во время вращения. И то и другое можно предотвратить путем последовательной процедуры загрузки и соблюдения блокировки. Помимо этого, процедура ничем не примечательна: держите инструмент в чистоте, следите за тем, чтобы трубки соответствовали номинальным параметрам, и прекращайте работу, если что-то звучит или ощущается не так, как обычно.

Контрольный список выбора перед покупкой мини-центрифуги

Выбор становится простым, как только четко определены выборка и последующие этапы. Следующие пункты охватывают решения, которые фактически меняют результаты.

1. Объем пробы на пробирку. Соответствуйте рабочему, а не номинальному объему, и учитывайте безопасный диапазон заполнения трубки.
2. Требуется RCF, не требуется частота вращения. Определите силу, необходимую протоколу в позиции образца, и сравните инструменты в ×g.
3. Формат и материал тубы. Убедитесь, что ротор подходит для пробирок, которые вы уже используете, и что эти пробирки допускают требуемое RCF и ваши растворители.
4. Тип ротора. Фиксированный угол для быстрого разъяснения; поворот, где плоская пуля и более легкое повторное взвешивание имеют большее значение, чем скорость.
5. Управление ускорением и торможением. Регулируемые профили уменьшают возмущение гранул и улучшают повторяемость.
6. Температурная чувствительность. Для термочувствительных проб решите, достаточны ли короткие прогоны или требуется охлаждаемый прибор.
7. Пропускная способность. Подсчитайте, сколько пробирок необходимо обработать за сеанс; Счетчик положений ротора влияет на оборот больше, чем максимальная скорость.
8. Безопасность и сдерживание. Функциональная блокировка крышки имеет важное значение; При работе с биологически опасными веществами или растворителями стоит рассмотреть герметичные или аэрозоленепроницаемые варианты.
9. След и мощность. Проверьте пространство на столе, вентиляционное пространство и наличие электропитания в месте использования.
10. Документация и поддержка. Убедитесь, что инструкции по эксплуатации, номинальные характеристики ротора и запасные части доступны на протяжении всего срока службы прибора.

Если ответы указывают на разные направления, расставьте приоритеты в отношении формата трубки и требуемого RCF. Эти два ограничения исключают большинство неподходящих моделей еще до того, как будут рассмотрены другие функции.

Часто задаваемые вопросы: Вопросы о мини-центрифугах, которые задают покупатели

Для чего нужна мини-центрифуга в лаборатории?

Его используют для разделения небольших объемов: осветления суспензии перед анализом, осаждения клеток или осадка, удаления крупных частиц из суспензии и подготовки жидких проб для спектроскопии или хроматографии. Это настольный инструмент для отдельных труб, а не устройство для разделения продукции.

Чем миницентрифуга отличается от микроцентрифуги?

Эти термины частично совпадают, но мини-центрифуги, как правило, связаны с очень небольшими размерами и рутинным осветлением с низким и средним усилием, в то время как микроцентрифуги чаще оптимизированы для пробирок объемом 1,5 мл и 2,0 мл с более высокой достижимой силой. Решающим фактором является радиус ротора, максимальная скорость и формат трубок, которые принимает каждый прибор, а не этикетка на корпусе.

Может ли мини-центрифуга отделять субмикронные частицы?

Только в пределах. Ниже примерно одного микрометра броуновское движение конкурирует с седиментацией, а небольшие роторы с ограниченной длиной пути и усилием могут не производить твердую гранулу независимо от времени работы. Корректировка жидкого химического состава для агрегирования мелкой фракции или использование другой технологии разделения часто более эффективны, чем продление цикла.

Как преобразовать обороты в ×g для небольшого ротора?

Используйте RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × r × об/мин², где r измеряется в сантиметрах от оси вращения до положения образца. Поскольку радиус у разных инструментов различается, протоколы всегда следует записывать и сравнивать в ×g, а не в об/мин.

Компенсирует ли время работы меньшую центробежную силу?

Частично. Увеличение времени может компенсировать снижение силы для частиц, которые легко оседают, но выигрыш уменьшается по мере того, как надосадочная жидкость очищается, а длительные пробеги увеличивают тепло и механический износ. Если образец не очищается при доступной силе в течение практического времени, ограничением обычно является размер частиц или свойства жидкости, а не продолжительность анализа.

Качество разделения при работе с небольшими объемами редко определяется одной спецификацией. Это происходит из-за взаимодействия между размером частиц, свойствами жидкости, геометрией трубки и силой, которую ротор может оказать в положении образца. Согласование этих четырех элементов — это то, что делает протокол воспроизводимым, а также то, что говорит вам, когда мини-центрифуга является подходящим инструментом, а когда образцу нужно что-то еще. Прежде чем использовать новый метод в рутинном использовании, проведите небольшую серию сравнений при двух или трех значениях RCF и запишите прозрачность надосадочной жидкости и поведение гранул; это короткое упражнение обычно раскрывает больше информации об образце, чем любой отдельный рисунок в таблице данных. Для лабораторий, готовящих порошки и суспензии, рекомендуется использовать мини центрифуга Благодаря используемому выше по потоку фрезерному и просеивающему оборудованию подготовка проб осуществляется на одном столе и упрощается контроль всего рабочего процесса.