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离心机的离心原理究竟为何

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(g)和转速(rpm)之间的换算离心力G和转速RPM之间的换算其换算公式如下:
  
  G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
  
  其中,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8000RPM,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.

2015-05-09
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