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        【转帖】离心力G和转速RPM之间的换算关系

        丁香园论坛

        19040
        离心原理 当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。象红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
        此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。
        离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。离心力(F)的大小取决于离心转头的角速度(ˉ,r/min)和物质颗粒距离心轴的距离(r,cm)。它们的关系是:F=ˉ2R
        为方便起见,F常用相对离心力也就是地心引力的倍数表示。即把F值除以重力加速度g(约等于9.8m/s2)得到离心力是重力的多少倍,称作多少个g。例如离心机转头平均半径是6cm,当转速是60000r/min时,离心力是240000×g,表示此时作用在被离心物质上的离心力是日常地心引力的24万倍。
        因此,转速r/min和离心力g值之间并不是成正比关系,还和半径有关。同样的转速,半径大一倍,离心力(g值)也大一倍。转速(r/min)和离心力(g值)之间的关系可用下式换算:

        其换算公式如下:Mt\lS_x~RV
           G=1.11*10(-5)*R*(rpm)2
         G为离心力,一般以g(重力加速度)的倍数来表示。
        10(-5)即:10的负五次方。
        (rpm)2即:转速的平方。
         R为半径,单位为厘米。
        例如,离心半径为10厘米,转速为8000,
           其离心力为:
           G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
        即离心力为7104g.而当离心力为8000g时,其转速应为:8489即约为8500rpm.
        值得注意的是,这里跟半径是相关的。也就是说,不同的离心机其换算关系是不一样的。
         普通离心机可以用计算器算一下,很准。而低温离心机则不须如此费事。上面有按钮可以在rpm与g之间切换,非常方便。
         以前的文章,尤其是国内的文章通常以rpm来表示。现在多倾向于以g来表示。

        转速有离心力(×g)和每分钟转速(rpm)两种表示方式,有些离心机没有自动切换功能。下面的公式可以帮助解决这个问题:

        g=r×11.18×10-6×rpm2(式中r为有效离心半径,即从离心机轴心到离心管桶底的长度)

        如:转速为3000rpm,有效离心半径为10cm,则离心力为=10×11.18×10-6×30002=1006.2(×g)。
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