离心机转速与离心力的换算

离心机转速与离心力的换算

(离心机分离因素计算公式)

1、分离因素的含义：

在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。分离因素愈大(或愈小)，说明两种溶质分离效果愈好，分离因素等于1，这两种溶质就分不开了。离心机上的分离因素则指的是相对离心力。

2、影响分离因素的主要因素：

离心力Centrifugal force (F) 离心力作为真实的力根本就不存在，在非惯性系中为计算方便假想的一个力。请看下面的说明：向心力使物体受到指向一个中心点的吸引、或推斥或任何倾向于该点的作用。笛卡儿把离心力解释为物体保持其“限定量”的一种趋势。它们的区别就是，向心力是惯性参考系下的，而离心力是非惯性系中的力。我们处理物理题时都是在惯性系下(此时牛顿定律才成立)，所以一般不用离心力这个概念。由于根本不是一个情况下的概念，我们无法对他们的方向和大小进行比较。

F=mω2r

ω：旋转角速度(弧度/秒)

r:旋转体离旋转轴的距离(cm)

m：颗粒质量

相对离心力Relative centrifugal force (RCF)

RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数

g为重力加速度(9.80665m/s2)

同为转于旋转一周等于2π弧度，因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数n或r/min)表示：一般情况下，低速离心时常以r/min来表示。

3、分离因素计算公式：

RCF=F离心力/F重力= mωˆ2r/mg= ωˆ2r/g= (2*π*r/r*rpm) ˆ2*r/g 注：rpm应折换成转/秒

例如：直径1000mm，转速1000转/分的离心机，分离因素为：

RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8

=104.72^2*0.5/9.8

=560

沉降离心机沉降系数：

1、沉降系数(sedimentation coefficient，s)根据1924年Svedberg(离心法创始人--瑞典蛋白质化学家)对沉降系数下的定义：颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。沉降系数是以时间表示的。用离心法时，大分子沉降速度的量度，等于每单位离心场的速度。或s=v/ω2r。s是沉降系数，ω是离心转子的角速度(弧度/秒)，r是到旋转中心的距离，v是沉降速度。沉降系数以每单位重力的沉降时间表示，并且通常为1～200×10^-13秒范围，10^-13这个因子叫做沉降单位S，即1S=10^-13秒.

2、基本原理

物体围绕中心轴旋转时会受到离心力F的作用。当物体的质量为M、体积为V、密度为D、旋转半径为r、角速度为ω(弧度数/秒)时，可得：

F=Mω2r 或者F=V.D.ω2r (1)

上述表明：被离心物质所受到的离心力与该物质的质量、体积、密度、离心角速度以及旋转半径呈正比关系。离心力越大，被离心物质沉降得越快。

在离心过程中，被离心物质还要克服浮力和摩擦力的阻碍作用。浮力F｝和摩擦力F｝｝分别由下式表示：

F’=V.D’.ω2r (2)

F’’=f dr/dt (3)

其中D｝为溶液密度，f为摩擦系数，dr/dt为沉降速度(单位时间内旋转半径的改变)。

基本原理

在一定条件下，可有：

F=F’+F’’

V.D. ω2r =V.D’ω2r + f. dr/dt

dr/dt =Vω2r (D-D’)/f (4)

式(4)表明，沉降速度与被离心物质的体积、密度差呈正比，与f成反比。若以S表示单位力场(ω2r=1)下的沉降速度，则

S=V(D-D’)/f 。S即为沉降系数。

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