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當含有細小顆粒的懸浮液靜置(zhì)不動時,由於重力場的作用使得懸浮的顆粒逐(zhú)漸下沉。粒(lì)子越(yuè)重,下沉(chén)越快,反之密度比液體小的粒子就會上浮。微粒在重(chóng)力場(chǎng)下(xià)移(yí)動的速度與微(wēi)粒的(de)大小、形態和密度有關,並(bìng)且又(yòu)與重力(lì)場的強度及(jí)液體的粘度有關。像紅血球大小的顆粒,直徑為數微米,就可以在通常重力作用(yòng)下觀察到它們的沉降過(guò)程。
此外,物質在介(jiè)質中沉降時還伴隨有擴散現象。擴散是無條件的絕對的。擴(kuò)散與物質的質量成反比,顆粒越小擴散越嚴重。而沉降是(shì)相對的,有條件的,要受到外力才能運動。沉降與物體重(chóng)量(liàng)成正比,顆粒越大沉降越快。對小於(yú)幾微米的微粒如病毒或蛋白質等,它們在溶液中成膠體或半(bàn)膠體狀態,僅僅(jǐn)利用重力是不可能觀察到沉降過程的(de)。因為顆粒越小(xiǎo)沉降越慢(màn),而擴散現象則越嚴重(chóng)。所以(yǐ)需要利用離(lí)心機產生強大的(de)離心力,才能迫(pò)使(shǐ)這些微粒克服擴散(sàn)產生沉降運動。
離心就是利用離心機轉子高速旋轉產(chǎn)生的強大的離心力,加快液體中顆粒的沉(chén)降速(sù)度,把樣品中(zhōng)不同沉降係數和浮力密度的物質分離開。
離心力(g)和轉速(rpm)之間的換算
離心力G和轉速RPM之間的換算其換算公式如(rú)下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G為離心力,一般以(yǐ)g(重(chóng)力加速度)的倍數(shù)來表示。
10^(-5) 即10的負(fù)五次方,(rpm)^2轉速的平方,R為半徑(jìng),單位為厘米。
例如,離心(xīn)半徑為10厘米,轉速為(wéi)8000RPM,其離心力為:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即離心力為7104g.
而當離(lí)心力為8000g 時(shí),其轉速應為:8489即約為(wéi)8500rpm。