离心机之离心力G和转速RPM之间的换算

离心机之离心力G和转速rpm的换算

离心原理：

当含有细小颗粒的悬浮液静置时，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。如红细胞，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。(浮力) 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。沉降与物体质量成正比，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，故需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沉降。（扩散）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(w，r/min)和物质颗粒距离心轴的距离(r，cm)。它们的关系是：F=rw^2

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60 000 r/min时，离心力=0.06*6000^2/9.8=220 000×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22万倍。

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：

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，现在多倾向于以g来表示。

科技文献中离心力的数据通常是指其平均值（RCFa v），即离心管中点的离心力。单位rpm与g的换算