Приложение 3. Пересчет относительного центробежного ускорения в скорость центрифугирования

Приложение 3

Пересчет относительного центробежного ускорения в скорость центрифугирования

Различные модели центрифуг при одинаковых скоростях вращения ротора могут иметь отличающиеся факторы разделения, поэтому эффективность разделения в центробежцом поле принято количественно оценивать как величину относительного центробежного ускорена (ОЦУ/RFS), выраженного 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) 4 000 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 4 000 g необходимо установить скорость центрифугирования примерно 6 700 об/мин.

Способ 2 - с использованием номограммы.

Проводим прямую линию через точку 8 на шкале "Радиус центрифугирования" и точку 4 000 на шкале "Фактор разделения RFS" до пересечения со шкалой "Скорость центрифугирования", точка пересечения с которой определяет скорость центрифугирования - примерно 6 700 об/мин.

Необходимо отметить, что средний радиус будет меняться в зависимости от высоты столбика жидкости в центрифужной пробирке.

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