實際上，離心機利用轉子高速旋轉產生的強大離心力來加速液體中顆粒的下沉和下落速度，然后分離出具有不同沉降系數和浮力密度特性的物質。這就是離心機的工作原理。
一、離心機分離過程可分為機械分離過程和傳質分離過程兩大類
1、機械分離過程離心機
機械分離過程如萃取、過濾、沉降、固液分離和氣液分離器等都屬于這一類。其中，離心機就是利用高速旋轉講固液、液液分離的機器。
2、傳質分離過程離心機
傳質分離過程除了機械地將不同相加以分離外，相間還發生物質的傳遞。當兩相平衡時，具有不同的組成，叫平衡分離過程，也可稱為相平衡分離，主要根據相平衡實現分離。
依據所加分離劑的不同，分離過程可以分為
(1)能最分離劑的平衡過程離心機
簡單冷凝、簡單蒸發、部分冷凝、部分蒸發、節流和減壓精餾等均屬這類過程，這些過程的共同點是所加分離劑均為能最（熱最、冷量、減壓等）。
(2)質量分離劑的平衡過程離心機
吸收（以不揮發性液體作分離劑）、氣提（以小凝性氣體作分離劑）．吸附和離子交換（分別以固體吸附劑和樹脂作分離劑）及萃取（以小互溶液體作分離劑）等均屬這類過程。
(3)使用一個以上分離劑的平衡過程離心機
如萃取精餾和恒沸精餾過程就是同時使用能量和質量分離劑（加入熱量和適當液體）。
(4)速率控制過程離心機
有些過程通過某種介質，在壓力、溫度、組成、電勢或其他梯度所造成的強制力的推動下，依靠傳遞速率的差別而操作．叫速率控制過程。如電滲析、反滲透和膜分離等均屬這類過程。
二、冷凍離心機的一般操作規程及注意事項
1.選擇合適的轉頭，按裝到離心腔內承載轉頭的軸上。
2.接通電源，打開離心機電源開關。
3.調溫度控制鈕，指向所需溫度。
4．開啟冷凍開關，待離心機離心室冷卻至所需溫度時，方可離心。
5．離心管要精密地平衡，并對稱地放入轉頭中(如使用制備性超速離心機，則放入離心管后，開啟抽真空鈕)。
6．調節速度鈕印和定時鈕、使指向所需速度和時間。
7．打開啟動開關，并觀察離心機上的各種儀表是否正常工作。
8．在自動關機或手控關機后、可開啟制動開關，使離心機較快地停止轉動。
9．全部離心工作完成后，關閉冷凍開關和電源開關。并切斷電源。將轉頭取出，用紗布擦拭干凈。將冷凍離心機的蓋于敞開放置，位冷凝的水汽蒸發至干。
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