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技术实干篇!有关离心机的离心力分析

日期: 2019-06-20
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    离心机的沉降是直接跟离心力挂钩的,离心力又跟离心法以及转速有挂的!

  离心机沉降场流分级的应用顺序化可以大大延伸在一次实验中分子量的分离范围。实现顺序化有两个途径:逐渐改变离心机的转速或改变载体的密度。经常在水中增加蔗糖的浓度。开始时使用很强的场以分离分子量最小的样品,然后逐步降低转速或完全停止旋转来促使大分子量的样品从柱槽中淋出,使用这种顺序胜利地分离了不同尺寸的聚苯乙烯颗粒胶乳,这相当于分子量相差1000倍。

  速率区带离心法是在离心前于离心管内先装入密度梯度介质(如蔗糖、甘油、KBr、CsCl等),待分离的样品铺在梯度液的顶部、离心管底部或梯度层中间,同梯度液一起离心。离心后在近旋转轴处(X1)的介质密度最小,离旋转轴最远处(X2)介质的密度最大,但最大介质密度必须小于样品中粒子的最小密度,即ρP>ρm。这种方法是根据分离的粒子在梯度液中沉降速度的不同,使具有不同沉降速度的粒子处于不同的密度梯度层内分成一系列区带,达到彼此分离的目的。梯度液在离心过程中以及离心完毕后,取样时起着支持介质和稳定剂的作用,避免因机械振动而引起已分层的粒子再混合。

  由于ρP>ρm可知S>0,因此该离心法的离心时间要严格控制,既有足够的时间使各种粒子在介质梯度中形成区带,又要控制在任一粒子达到沉淀前。如果离心时间过长,所有的样品可全部到达离心管底部;离心时间不足,样品还没有分离。由于此法是一种不完全的沉降,沉降受物质本身大小的影响较大,一般是应用在物质大小相异而密度相同的情况。常用的梯度液有Ficoll、Percoll及蔗糖。

  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= mω?2r/mg= ω?2r/g= (2*π*r/r*rpm) ?2*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

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