Роторы и ячейки

Аналитические роторы должны выдерживать сильные гравитационные поля. При 60 000 об/мин; типичный ультрацентрифужный ротор создает поле в ячейке, которое в 300 000 раз превышает гравитационное поле Земли.

Следует заметить, что центрифуга является потенциально опасным инструментом. Это в первую очередь относится к препаративным машинам, где разбаланс в загрузке ротора может приводить к весьма неприятным последствиям. По этой причине ротор находится в пространстве, окруженном броневой защитой. Кроме того на скорости около 1000 об/мин загруженный ротор проверяется на осцилляции и в случае обнаружения таковых контрольная система его останавливает. Вращающийся ротор имеют систему самостабилизации и работает по принципу гороскопа.

 

Рис. 24. Титановый ротор на 8 ячейки (1) и композитный ротор на 8 ячеек (2) аналитической центрифуги, двухсекторная ячейка для образца. (3)

 

Схематическое изображение ротора и ячейки для седиментации приведено на рисунке 24.2. Ротор (титановый или карбоновый) содержит несколько отверстий, куда вставляются кюветы с образцами (рис. 24.2). Самый простой тип ротора состоит из двух ячеек: аналитической (раствор) и контрольной (растворитель). Материалом для верхних и нижних окошек ячейки служит оптический кварц или синтетический сапфир. Объем ячеек составляет от 0.02 до 1.0 см³. Секторная форма ячейки принципиально важна для экспериментов по скоростной седиментации, поскольку осаждаемые частицы двигаются вдоль радиальных линий. В ячейке с параллельными боковыми стенками осаждаемые молекулы на периферии будут соприкасаться со стенками и вызывать конвекцию. В седиментационной практике обычно используется двухсекторная ячейка, которая позволяет учитывать поглощение отдельных компонентов в растворителе (рис. 24.3 б. Кроме неё иногда используется двухсекторная ячейка, позволяющая формировать границу между раствором и растворителем непосредственно в кювете (рис. 24.3 е) при вращении ротора с умеренно медленной скоростью.

 

 

Рис. 24.3. Различные типы ячеек, используемых в методе AUC:Fig. 2.7A–F.: Atwo mono-sector centerpieces (12

and 3mm) made from aluminum, used for velocity runs applying Schlieren or turbidity optics; Btwo

double-sector centerpieces (12 and 3 mm) made from aluminum, used for velocity and equilibrium

runs applying interference, absorption or Schlieren optics; Cthree 12-mm multi-channel doublesector

centerpieces (made from different materials) for sedimentation equilibrium experiments;

in equilibrium experiments, the sector shape of the centerpiece holes/chambers can be omitted;

Dsynthetic boundary 12-mm double-sector centerpiece of the capillary type; Esynthetic boundary

12-mm single-sector centerpiece of the valve type with storage bin, rubber valve, and gasket;

Fmulti-channel 12-mm double-sector centerpiece for the study of four solvent–solution pairs in

sedimentation equilibriums runs

 

Последняя ячейка удобна для получения четкой границы при определении коэффициента диффузии белков методом расширяющейся границы, или при исследованиях малых молекул, для которых скорость седиментации недостаточна, чтобы образовалась четко движущаяся граница.