Máy ly tâm là gì? Cấu tạo, ứng dụng và cách sử dụng

Máy ly tâm là thiết bị quen thuộc trong các phòng thí nghiệm hiện đại, đóng vai trò then chốt trong nhiều nghiên cứu khoa học và quy trình sản xuất. Vậy máy ly tâm là gì và chúng được ứng dụng như thế nào? Bài viết này Văn Minh sẽ chia sẻ thông tin chi tiết về thiết bị này!
1. Máy ly tâm là gì?
Máy ly tâm là một thiết bị phòng thí nghiệm được sử dụng phổ biến để tách các thành phần trong một hỗn hợp dựa trên sự khác biệt về khối lượng riêng. Bằng cách quay mẫu với tốc độ cao, máy ly tâm tạo ra một lực ly tâm lớn, tác động lên các thành phần trong mẫu. Lực này khiến các thành phần nặng hơn di chuyển ra xa trục quay và lắng xuống đáy, trong khi các thành phần nhẹ hơn sẽ ở lại phía trên hoặc gần trục quay hơn.
Máy ly tâm
2. Cấu tạo của máy ly tâm
Máy ly tâm là thiết bị phòng thí nghiệm phổ biến, sử dụng lực ly tâm để phân tách các thành phần trong mẫu dựa trên khối lượng riêng. Máy ly tâm thường bao gồm các bộ phận chính sau:
Rotor: Là bộ phận quay chứa các ống nghiệm hoặc đĩa chứa mẫu. Rotor có nhiều loại khác nhau, ví dụ như rotor góc cố định, rotor văng, mỗi loại được thiết kế cho các loại ống và tốc độ quay cụ thể.
Motor: Cung cấp năng lượng cho rotor quay với tốc độ cao, tạo ra lực ly tâm cần thiết cho quá trình phân tách.
Bộ điều khiển: Cho phép người dùng cài đặt và điều chỉnh tốc độ quay, thời gian ly tâm và các thông số khác để phù hợp với từng loại mẫu và mục đích sử dụng.
Thân máy: Bao bọc và bảo vệ các bộ phận bên trong, đồng thời giảm thiểu tiếng ồn và rung động trong quá trình vận hành.
Cấu tạo máy ly tâm
3. Nguyên lý hoạt động của máy ly tâm
Máy ly tâm hoạt động dựa trên nguyên lý của lực ly tâm. Khi rotor của máy ly tâm quay với tốc độ cao, các vật thể bên trong, bao gồm cả mẫu vật, sẽ chịu tác động của lực ly tâm. Lực này có hướng vuông góc với trục quay và độ lớn tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ góc và bán kính quay.
Điều này có nghĩa là vật thể càng nặng hoặc rotor quay càng nhanh, thì lực ly tâm tác động lên vật thể càng lớn. Dưới tác động của lực ly tâm, các thành phần trong mẫu vật sẽ được phân tách dựa trên khối lượng riêng của chúng:
Các thành phần có khối lượng riêng lớn hơn sẽ bị đẩy ra xa trục quay hơn, thường là về phía đáy ống nghiệm.
Các thành phần có khối lượng riêng nhỏ hơn sẽ di chuyển gần trục quay hơn, thường là về phía miệng ống nghiệm.
Tùy thuộc vào loại máy ly tâm và mục đích sử dụng, quá trình phân tách có thể tạo ra các sản phẩm khác nhau:
Trong máy ly tâm lọc, chất rắn được giữ lại trên màng lọc, còn chất lỏng đi qua màng lọc và được giữ lại.
Trong máy ly tâm lắng, chất rắn lắng xuống đáy ống nghiệm, còn chất lỏng được đẩy ra.
4. Ứng dụng của máy ly tâm
Máy ly tâm có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
Trong y học và sinh học, máy ly tâm được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm để hỗ trợ chẩn đoán bệnh, phân tích máu (tách huyết tương, huyết thanh, hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu), tách chiết DNA/RNA, nghiên cứu tế bào, phân lập virus, vi khuẩn, bào quan tế bào, protein...
Trong dược phẩm, thiết bị đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thuốc, được sử dụng để tách chiết hoạt chất, loại bỏ tạp chất, sản xuất vắc-xin, tinh chế và cô đặc protein trị liệu, sản xuất insulin và nhiều loại thuốc khác.
Trong ngành công nghiệp hóa chất, máy ly tâm góp phần quan trọng trong việc tách chiết, tinh chế hóa chất, sản xuất sơn, mực in, tách hỗn hợp dung môi, thu hồi chất xúc tác, xử lý nước thải...
Bên cạnh đó, thiết bị còn được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm để sản xuất nước ép trái cây (tách nước ép khỏi phần bã và hạt), dầu thực vật, sữa tách béo, bia, rượu vang, nước giải khát, tách bơ từ sữa...
Ngoài ra, máy ly tâm còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như công nghiệp khai thác dầu mỏ, nghiên cứu khoa học vật liệu nano, hóa học phân tích, sinh học phân tử…
Ứng dụng của máy ly tâm
5. Cách sử dụng máy ly tâm
5.1 Chuẩn bị
Trước khi bắt đầu sử dụng bạn cần kiểm tra máy ly tâm, đảm bảo rằng máy sạch sẽ và hoạt động tốt. Kiểm tra rotor để chắc chắn rằng nó không bị hư hỏng và được lắp đặt đúng cách.
Chọn loại rotor phù hợp với loại ống ly tâm và tốc độ quay cần thiết cho thí nghiệm của bạn. Thường có 2 loại rotor là rotor góc cố định và rotor văng, mỗi loại được thiết kế cho các loại ống và tốc độ quay cụ thể.
Nên chọn rotor góc cố định khi cần ly tâm với tốc độ cao, lực ly tâm lớn và không cần thu thập cặn một cách chính xác.
Nên chọn rotor văng khi cần thu thập cặn một cách dễ dàng và chính xác, hoặc khi ly tâm các dung dịch có độ nhớt cao.
Sử dụng cân để đo khối lượng mẫu đảm bảo rằng các ống đối diện nhau trong rotor có khối lượng bằng nhau. Việc này giúp thiết bị hoạt động êm ái và kéo dài tuổi thọ.
Tiếp đó, đóng nắp rotor trước khi bắt đầu quá trình ly tâm. Điều này giúp ngăn ngừa rotor văng ra khỏi máy khi đang hoạt động, đảm bảo an toàn cho bạn và những người xung quanh.
5.2 Tiến hành
Cài đặt tốc độ quay (RPM) và thời gian ly tâm theo hướng dẫn của thí nghiệm hoặc theo khuyến cáo của nhà sản xuất máy ly tâm. Bạn nên sử dụng đơn vị RCF (lực ly tâm tương đối) để cài đặt tốc độ quay thay vì RPM, vì RCF là đại lượng chính xác hơn để mô tả lực tác động lên mẫu.
Khởi động máy ly tâm và tăng tốc độ quay từ từ. Không tăng tốc độ quay quá nhanh, vì có thể làm hỏng rotor và mẫu. Theo dõi máy ly tâm trong quá trình hoạt động. Nếu có bất kỳ tiếng ồn hoặc rung động bất thường nào, hãy tắt máy ngay lập tức và kiểm tra lại.
5.3 Sau khi sử dụng
Tắt máy ly tâm và đợi cho rotor dừng hẳn rồi mới mở nắp. Lấy mẫu cẩn thận, tránh làm xáo trộn phần cặn đã được ly tâm. Vệ sinh rotor và bên trong máy ly tâm sau mỗi lần sử dụng.
Lưu ý:
Không sử dụng máy ly tâm khi nắp rotor chưa được đóng kín.
Không mở nắp rotor khi rotor đang quay.
Không sử dụng máy ly tâm cho các dung dịch dễ cháy nổ.
Đeo găng tay và kính bảo hộ khi thao tác với máy ly tâm.
Máy ly tâm là thiết bị phòng thí nghiệm vô cùng hữu ích với nhiều ứng dụng quan trọng trong nghiên cứu khoa học và sản xuất. Hy vọng với những thông tin Văn Minh vừa chia sẻ, bạn đã hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng máy ly tâm an toàn, hiệu quả.
CÔNG TY TNHH VĂN MINH
Trụ sở chính: Số 55 Phùng Hưng – Hoàn Kiếm - Hà Nội
Liên hệ: (+84) 243 9271027 - 9271028 – 9272364
Fax: 043. 8284434
Email: sales-hn@vanminh.com.vn
Website: https://vanminh.com.vn/
Văn Minh chân thành cảm ơn và rất hân hạnh được phục vụ Quý Khách.
MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: