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【资料】离心力与离心机转速的换算

樱桃小丸子

2008/01/05

常用设备综合讨论

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。

分
该帖子已被版主-后知后觉加1积分，加2经验;加分理由:厉害

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石龙

第1楼2008/01/05

好复杂！厉害的小丸子！

0

后知后觉

第2楼2008/01/05

呵呵真的好厉害！

0

emmaxucs

第3楼2008/10/09

楼主你好，我看到有文章用4000g表示离心力，请问这个是指重力加速度的4000倍吗，也就是说受到了自身重力4000倍的离心力？还是4000g指的是绝对的离心力？

0

樱桃小丸子

第4楼2008/10/09

离心力是对于旋转物体表面的物体而言的,而不是旋转物体本身,离心力是一个假象力，简单的说，物体要做圆周运动，就必须给它一个方向指向圆心的向心力，例如绳子系着个小球使小球做圆周运动，向心力即绳的拉力。
你看的文章是如何说的?能上传分享一下吗?
emmaxucs 发表:楼主你好，我看到有文章用4000g表示离心力，请问这个是指重力加速度的4000倍吗，也就是说受到了自身重力4000倍的离心力？还是4000g指的是绝对的离心力？

0

hl113230

第5楼2008/10/09

不错，学习中

0

atlas

第6楼2008/10/09

沉降系数是空气中的?还是溶液中的?溶液的粘度自然要影响沉降效果的.

0

emmaxucs

第7楼2008/10/09

厄，其实我的文章不是专门说离心的，只是里面用到了离心机，然后我想重复试验，却不知道那个参数是啥意思。

原文：~~~~after centrifugation (4000g, 15min),~~~~,就这样半句话。。。。
19840214 发表:离心力是对于旋转物体表面的物体而言的,而不是旋转物体本身,离心力是一个假象力，简单的说，物体要做圆周运动，就必须给它一个方向指向圆心的向心力，例如绳子系着个小球使小球做圆周运动，向心力即绳的拉力。
你看的文章是如何说的?能上传分享一下吗?

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jarwher

第8楼2008/10/10

学习了，谢谢！

0

yuduoling

第9楼2008/10/11

多谢分享，都忘的差不多了．现在复习一遍

0

lanceren_cau

第10楼2008/10/16

离心力和转速的换算可依据公式：F=1.119×10^-5×R×ω ²。其中R为转子半径（离心管中部距轴的距离）。

0

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