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離心濃縮原理介紹

技術原理 2023.08.02

什麼是離心濃縮?

離心濃縮是結合了離心機、真空和加熱技術的方法,並搭配其他設備,例如SpeedTrap冷凝系統和真空控制器,可安全且快速的濃縮樣品,改善傳統濃縮的缺失。透過在適當的真空密閉空間中降低溶劑的沸點,使其迅速揮發並達到濃縮或乾燥樣品的目的。離心濃縮特別適用於需要高濃度樣品的檢測,如蛋白質電泳、GC-MS、HPLC-MS等定性和定量分析。同時,高速離心技術確保樣品不會突沸,有效避免樣品流失和交叉污染。


為何需要真空?

在離心濃縮過程中,真空不可或缺的角色!藉由真空幫浦來降低系統中的壓力,進而降低溶劑的沸點,達到低溫沸騰的效果,可確保樣品不受熱破壞,同時有效除去溶劑。液體在進行濃縮或乾燥時,真空的應用使得樣品能夠維持低溫且安全。在這個過程中,液體蒸發成氣體時帶走熱量,因此樣品保持在低溫狀態。然而,當樣品已全乾時,它們將開始吸熱,溫度會上升,因為不再透過沸騰的方式冷卻。


真空度越低越好?

真空濃縮系統中樣品若處於冷凍狀態,則進入昇華過程,濃縮速率比蒸發緩慢許多。以水為例,在6mbar以下濃縮水,水的沸點為0°C因而結冰,冰的密度較小導致熱交換速度變慢。濃縮水較適合的真空度是8mbar,此真空度下水的沸點約+4°C,達到水的最大密度且水分子可快速地自由移動,因此熱交換速率佳,濃縮時間可大幅縮短。


為何需要離心?

透過離心力的作用,我們能有效控制液體樣品表面的沸騰,從而防止突沸的發生,避免樣品的流失和交叉污染的可能性,同時將樣品沉降於離心管或樣品瓶的底部,而非殘留於管壁,確保樣品的濃度和純度。英國SP Genevac離心濃縮設備設計的離心力介於250至500 g-force,使濃縮過程更加穩定,並確保實驗結果的準確性與可靠性。


為何需要冷凝系統?

冷凝系統主要功能是避免容器氣體進入真空幫浦,確保樣品處理的安全和有效性。在離心濃縮過程中,我們使用真空幫浦來降低系統的壓力,使溶劑在較低的溫度下迅速揮發。然而,如果沒有冷凝系統來適時冷卻溶劑氣體,這些氣體可能會進入真空幫浦,影響真空幫浦的壽命。英國SP Genevac SpeedTrap冷凝系統可達-50°C使其能夠將溶劑氣體有效地冷凝成液體並收集,而不是進入真空幫浦。


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離心濃縮技術無論是在生物技術、藥物研發、食品科學、化學、分析等領域,都是不可或缺的關鍵步驟。而英國SP Genevac 從1990年至今,專注於研發離心濃縮設備,為各種研究提供堅實的支持和基礎。友德國際亦為SP Genevac獨家代理商20餘年,如果您想了解更多離心濃縮的應用或技術,請立即聯繫我們。我們將有專人為您服務!


參考資料來源:
  1. https://scientificproducts.com/lab-evaporators/


檔案下載:Genevac DM_2023_v3.pdf

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