Приложение. Пересчет относительного центробежного ускорения в скорость центрифугирования

Приложение

Пересчет относительного центробежного ускорения в скорость центрифугирования

Различные модели центрифуг при одинаковых скоростях вращения ротора могут иметь отличающиеся факторы разделения, поэтому эффективность разделения в центробежном поле принято количественно оценивать как величину относительного центробежного ускорения (ОЦУ/RFS), выраженную в единицах g.

Эффективность разделения - фактор разделения F (ОЦУ/RFS) - зависит от частоты вращения и радиуса центрифугирования и рассчитывается по следующей формуле:

, где

(1)

n - скорость вращения ротора, об./мин;

r - средний радиус вращения столбика жидкости в центрифужной пробирке, см.

Радиус измеряется от оси вращения ротора до середины столбика жидкости в пробирке, когда держатель пробирки (при наличии подвижного держателя) находится в положении центрифугирования (под углом к оси вращения).

Если необходимо обеспечить заданный фактор разделения, то для расчета скорости центрифугирования используют следующую формулу:

(2)

Для облегчения расчета можно использовать номограмму, отражающую зависимость относительного ускорения центрифуги (ОЦУ/RFS) от скорости вращения ротора (n) и радиуса (r) - среднего радиуса вращения столбика жидкости в центрифужной пробирке.

Пример.

Необходимо определить скорость вращения центрифуги для достижения относительного центробежного ускорения (фактора разделения) 4000 g, если средний радиус вращения столбика жидкости в центрифужной пробирке равен 8 см.

Способ 1 - путем расчета по формуле (2):

Таким образом, для получения фактора разделения 4000 g необходимо установить скорость центрифугирования примерно 6700 об./мин.

Способ 2 - с использованием номограммы.

На номограмме проводят прямую линию от точки 8 на шкале "Радиус центрифугирования" через точку 4000 на шкале "Фактор разделения RFS" до пересечения со шкалой "Скорость центрифугирования", точка пересечения с которой определяет скорость центрифугирования - примерно 6700 об./мин.

Примечание. Необходимо учитывать, что средний радиус определяется как расстояние от оси ротора до точки середины высоты столбика жидкости в центрифужной пробирке и будет меняться в зависимости от количества жидкости в центрифужной пробирке (высоты столбика жидкости).

Номограмма для определения скорости центрифугирования при заданном факторе разделения для центрифуг различных моделей