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離心機(jī)的離心原理

更新時(shí)間:2024-08-10      瀏覽次數(shù):556

當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動時(shí),由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重力場下移動的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關(guān),并且又與重力場的強(qiáng)度及液體的粘度有關(guān)。象紅血球大小的顆粒,直徑為數(shù)微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。

此外,物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時(shí)還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無條件的絕對的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對的,有條件的,要受到外力才能運(yùn)動。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài),僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因?yàn)轭w粒越小沉降越慢,而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,才能迫使這些微??朔U(kuò)散產(chǎn)生沉降運(yùn)動。

離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。

離心力(g)和轉(zhuǎn)速(rpm)之間的換算

離心力G和轉(zhuǎn)速RPM之間的換算其換算公式如下:

G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2

其中,G為離心力,一般以g(重力加速度)的倍數(shù)來表示。

10^(-5) 即10的負(fù)五次方,(rpm)^2轉(zhuǎn)速的平方,R為半徑,單位為厘米。

例如,離心半徑為10厘米,轉(zhuǎn)速為8000RPM,其離心力為:

G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104

即離心力為7104g.

而當(dāng)離心力為8000g 時(shí),其轉(zhuǎn)速應(yīng)為:8489即約為8500rpm。


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