离心机是利用离心力分离液体和固体颗粒或液体和液体混合物的机器。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒从液体中分离出来，或将乳状液中密度不同的两种不溶性液体分离出来（如奶油与牛奶分离）；也可用于去除湿固体中的液体，如用洗衣机烘干湿衣服；专用超速管分离器还可以分离不同密度的气体混合物；使用不同的一些沉降离心机也可以根据其密度或粒径对固体颗粒进行分类。
离心机是利用离心力加速不同物料分离的机器。离心机广泛应用于化工、石油、食品、医药、选矿、煤炭、水处理和航运等行业。过滤离心机的主要原理是利用高速运转的离心转鼓产生的离心力将固液混合物中的液相加速出转鼓（用适当的滤料），并将固相留在转鼓中，达到固液分离的效果，或者通常被称为脱水的效果。沉降离心机的主要原理是通过转子高速旋转产生的强大离心力，加速混合液中不同比重组分（固相或液相）的沉降速度，将不同沉降系数和浮力密度的材料从样品中分离出来。离心机广泛应用于选矿、煤炭、水处理、船舶等行业。离心机的选择必须根据悬浮液（或乳状液）中固体颗粒的大小和浓度、固体和液体（或两者）的密度差、液体粘度以及滤渣（或沉积物）的特性。请参阅离心机的选择和安全使用[选择指南]。
当含有细小颗粒的悬浮液处于静止状态时，由于重力场的作用，悬浮颗粒逐渐下沉。粒子越重，下沉越快。相反，密度小于液体的颗粒会浮起来。颗粒在重力场中的运动速度与颗粒的大小、形状和密度有关，也与重力场的强度和液体的粘度有关。在正常重力下，可以观察到直径只有几微米的红细胞大小的颗粒沉降。
此外，材料在介质中还伴随着扩散现象。扩散是无条件和的。扩散与物质质量成反比，粒子越小，扩散越严重。但是，沉降是相对的、有条件的，只能在外力作用下运动。沉降量与物体的重量成正比，颗粒越大，沉降越快。对于小于几个微米的粒子，如病毒或蛋白质，它们在溶液中呈胶状或半胶状，仅靠重力是无法观察沉淀过程的。因为颗粒越小，沉降越慢，扩散现象越严重。因此有必要利用离心机产生强大的离心力，迫使这些颗粒克服扩散，产生沉降运动。
离心法是利用离心机转子高速旋转产生的强大离心力，加速颗粒在液体中的沉降速度，将不同沉降系数和浮力密度的物料从样品中分离出来。
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