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    離心機分離因素計算公式

    返回列表 來源: 發布日期:2020-11-05 10:07
     

    離心機轉速與離心力的換算:(離心機分離因素計算公式)
      
        1、分離因素的含義:
         在同一萃取體系內兩種溶質在同樣條件下分配系數的比值。 分離因素愈大(或愈?。?,說明兩種溶質分離效果愈好,分離因素等于1,這兩種溶質就分不開了。離心機上的分離因素則指的是相對離心力。
    2、影響分離因素的主要因素:
        離心力Centrifugal force (F) 離心力作為真實的力根本就不存在,在非慣性系中為計算方便假想的一個力。請看下面的說明: 向心力使物體受到指向一個中心點的吸引、或推斥或任何傾向于該點的作用。 笛卡兒把離心力解釋為物體保持其“限定量”的一種趨勢。 它們的區別就是,向心力是慣性參考系下的,而離心力是非慣性系中的力。我們處理物理題時都是在慣性系下(此時牛頓定律才成立),所以一般不用離心力這個概念。 由于根本不是一個情況下的概念,我們無法對他們的方向和大小進行比較。
        F=mω2r
        ω:旋轉角速度(弧度/秒) r:旋轉體離旋轉軸的距離(cm) m:顆粒質量
        相對離心力 Relative centrifugal force (RCF)
        RCF 就是實際離心力轉化為重力加速度的倍數
        g為重力加速度(9.80665m/s2)
    同為轉于旋轉一周等于2π弧度,因此轉子的角速度以每分鐘旋轉的次數(每分鐘轉數n或r/min)表示: 一般情況下,低速離心時常以r/min來表示。
    3、分離因素計算公式:
        RCF=F離心力/F重力= mωˆ2r/mg= ωˆ2r/g= (2*π*r/r*rpm) ˆ2*r/g 注:rpm應折換成 轉/秒
        例如:直徑1000mm,轉速1000轉/分的離心機,分離因素為:
        RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8
                 =104.72^2*0.5/9.8
                 =560
            

     
             
      沉降離心機沉降系數:    
        1、沉降系數    (sedimentation coefficient,s)根據1924年Svedberg(離心法創始人--瑞典蛋白質化學家)對沉降系數下的定義:顆粒在單位離心力場中粒子移動的速度。沉降系數是以時間表示的。 用離心法時,大分子沉降速度的量度,等于每單位離心場的速度?;騭=v/ω2r。s是沉降系數,ω是離心轉子的角速度(弧度/秒),r是到旋轉中心的距離,v是沉降速度。沉降系數以每單位重力的沉降時間表示,并且通常為1~200×10^-13秒范圍,10^-13這個因子叫做沉降單位S,即1S=10^-13秒.

    2、基本原理
    物體圍繞中心軸旋轉時會受到離心力F的作用。當物體的質量為 M、體積為V、密度為D、旋轉半徑為r、角速度為ω(弧度數/秒)時,可得:
    F=Mω2r 或者 F=V.D.ω2r (1)
    上述表明:被離心物質所受到的離心力與該物質的質量、體積、密度、離心角速度以及旋轉半徑呈正比關系。離心力越大,被離心物質沉降得越快。
    在離心過程中,被離心物質還要克服浮力和摩擦力的阻礙作用。浮力F}和摩擦力F}}分別由下式表示:
    F’=V.D’.ω2r (2)
    F’’=f dr/dt (3)
    其中D}為溶液密度,f為摩擦系數,dr/dt為沉降速度(單位時間內旋轉半徑的改變)。
    基本原理
    在一定條件下,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,沉降速度與被離心物質的體積、密度差呈正比,與f成反比。若以S表示單位力場(ω2r=1)下的沉降速度,則
    S=V(D-D’)/f 。S即為沉降系數。

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