管式分離機(jī)的離心分離技術(shù)是借助于離心機(jī)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，根據(jù)物質(zhì)顆粒的沉降系數(shù)、質(zhì)量、密度及浮力等因子的不同，而使物質(zhì)分離的技術(shù)。
當(dāng)物料進(jìn)入管式分離機(jī)分離筒后，因不同組份的物質(zhì)，由于其密度不同，故在離心力場(chǎng)中受力有差別， 直接導(dǎo)致其在離心力場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速率的不同。

如圖， 管式分離機(jī)分離筒（轉(zhuǎn)鼓）以一定的速度繞中心軸旋轉(zhuǎn)，混合物進(jìn)入分離筒后，不同的組分會(huì)形成不同的分層。密度小的液相組分(輕液)形成的液環(huán)離旋轉(zhuǎn)中心較近，密度稍大的液相（重液）則離旋轉(zhuǎn)中心較遠(yuǎn)，而不溶性固相則聚集于分筒內(nèi)壁，形成濾餅。

離心分離機(jī)按用途有分析用、制備用及分析-制備之分；按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)則有管式、吊藍(lán)式、和碟式等多種；按轉(zhuǎn)速可分為常速（低速）、高速和超速三種。

離心分離的效果好壞與諸多因素有關(guān)。除了上述的離心機(jī)種類、離心方法、離心介質(zhì)及密度梯度等以外，主要的是確定的轉(zhuǎn)速和離心時(shí)間。此外還要注意離心介質(zhì)溶液的pH值和溫度等條件。

■ 離心力

物質(zhì)顆粒在離心場(chǎng)中所受到的離心力（Fc）的大小，決定于顆粒的質(zhì)量(m)和離心加速度(ac): Fc=m ac

離心加速度的大小取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑：ac =ω²r

式中ω：轉(zhuǎn)子的角速度（rad/s）；r：旋轉(zhuǎn)半徑，即顆粒到旋轉(zhuǎn)軸中心的距離(cm)。

若轉(zhuǎn)速以慣用的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）來(lái)表示，則：

式中n: 轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）

在說(shuō)明離心條件時(shí)，低速離心通常以轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)表示，如4000 rpm；而在高速離心時(shí)，特別是在超速離心時(shí)，往往用相對(duì)離心力來(lái)表示，如65000g。

相對(duì)離心力是指顆粒所受的離心力與地心引力（重力）之比。即

RCF=Fc/Fg= mw²r / mg = w²r / g

式中RCF：相對(duì)離心力（g）；n：轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（rpm）； r：旋轉(zhuǎn)半徑(cm)；g：重力加速度，9.8 m/s²

由此可見(jiàn)，離心力的大小與轉(zhuǎn)速的平方及與旋轉(zhuǎn)半徑成正比。在轉(zhuǎn)速一定的條件下，顆粒離軸心越遠(yuǎn)，其所受的離心力越大。在離心過(guò)程中，隨著顆粒在離心管中移動(dòng)，其所受的離心力也隨著變化。在實(shí)際工作中，離心力的數(shù)據(jù)是指其平均值。即是指在離心溶液中點(diǎn)出顆粒所受的離心力。

■ 離心時(shí)間

離心時(shí)間的概念，依據(jù)離心方法的不同而有所差異。對(duì)于差速離心來(lái)說(shuō)，是指某種顆粒完全沉降到離心管底的時(shí)間。對(duì)等密度梯度離心而言，離心時(shí)間是指顆粒完全到達(dá)等密度點(diǎn)的平衡時(shí)間；而密度梯度離心的時(shí)間則是指形成界限分明的區(qū)帶的時(shí)間。

密度梯度離心和等密度梯度離心所需的區(qū)帶形成時(shí)間或平衡時(shí)間，影響因素很復(fù)雜，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。差速離心所需的沉降時(shí)間可通過(guò)計(jì)算求得。

顆粒的沉降時(shí)間是指顆粒從離心樣品液面完全沉降到離心管底所需的時(shí)間，又稱澄清時(shí)間。沉降時(shí)間決定于顆粒沉降速度和沉降距離。

對(duì)于已知沉降系數(shù)的顆粒，其沉降時(shí)間可由下列公式計(jì)算：

式中 t：沉降時(shí)間（s）；S：顆粒的沉降系數(shù)（1x10-13S）；ω：轉(zhuǎn)子角速度（rad/s）；r1,r2：分別為旋轉(zhuǎn)軸中心到樣品液液面和離心管底的距離（cm）。

上式中括號(hào)部分對(duì)特定轉(zhuǎn)子而言唯一常數(shù)，稱轉(zhuǎn)子效率因子或K值。即

轉(zhuǎn)子的效率因子K 與轉(zhuǎn)子的半徑和轉(zhuǎn)速有關(guān)。對(duì)于具有某一沉降系數(shù)S的顆粒而言，K值越小，其沉降時(shí)間越短，轉(zhuǎn)子的使用效率就越高。

對(duì)于不知其沉降系數(shù)的球形顆粒，可按下是估算其沉降時(shí)間：

式中T：沉降時(shí)間（s）；μ：介質(zhì)溶液的黏度（g/（cm.s））；ρ，ρ0：分別為顆粒和介質(zhì)溶液密度（g/cm3）；d：顆粒平均直徑（cm）；r1,r2：分別為旋轉(zhuǎn)軸中心到離心管底和液面的距離（cm）。

■ 溫度和pH值

為了防止欲分離物質(zhì)的凝集、變性和失活，除了在離心介質(zhì)的選擇方面加以注意外，還必須控制好進(jìn)入管式分離機(jī)液體物料的溫度及介質(zhì)溶液的Ph值等離心條件。離心溫度一般控制在4℃左右，對(duì)于某些熱穩(wěn)定性較好的酶等，離心也可在室溫下進(jìn)行。但在高速管式離心機(jī)離心時(shí)，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)熱從而引起溫度升高。故必須采用冷凍系統(tǒng)，使溫度保持在一定范圍內(nèi)。離心介質(zhì)溶液的pH值應(yīng)該是處于酶穩(wěn)定性的pH范圍內(nèi)，必要時(shí)可采用緩沖液。另外，過(guò)酸或過(guò)堿還可能引起轉(zhuǎn)子和離心機(jī)的其他部件的腐蝕，應(yīng)盡量避免.