Kas ir RCF (relatīvais centrbēdzes spēks)?

RCF ir efektīvais spēks, kas centrifūgā tiek pielikts paraugam, izteikts kā gravitācijas paātrinājuma (×g) daudzkārtņi. RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × n² × R, kur n ir apgr./min. un R ir rotora rādiuss milimetros. Atšķirībā no apgr./min., RCF ņem vērā rotora izmēru, padarot to salīdzināmu dažādās centrifūgās.

Kāpēc protokolos man vajadzētu izmantot RCF, nevis RPM?

Apgriezienu skaits minūtē vien nenorāda faktisko spēku, kas iedarbojas uz paraugu — tas ir atkarīgs no rotora rādiusa. Divas centrifūgas ar vienādu apgriezienu skaitu minūtē, bet ar atšķirīgu rotoru izmēru rada atšķirīgus g spēkus. Zinātniskajos protokolos ir norādīts RCF (×g), lai nodrošinātu reproducējamus rezultātus neatkarīgi no izmantotā centrifūgas modeļa.

Kādu rādiusu man vajadzētu izmantot — maksimālo, minimālo vai vidējo?

Ziņotajam RCF izmantojiet maksimālo rādiusu (r_max) — attālumu no rotācijas ass līdz parauga mēģenes apakšai. Tas norāda maksimālo g spēku, ar ko saskaras paraugs. Daži protokoli sedimentācijas aprēķiniem norāda r_avg (vidējo vērtību).

Kādus G spēkus sasniedz dažādas centrifūgas?

Tipiski diapazoni: galda mikrocentrifūgas līdz 20 000 × g, vispārējās laboratorijas centrifūgas 3000–15 000 × g, ātrgaitas centrifūgas 25 000–100 000 × g, ultracentrifūgas līdz 1 000 000 × g. Rūpnieciskie separatori parasti darbojas ar jaudu 1000–10 000 × g.

Kā es varu pārvērst g spēku atpakaļ uz apgriezieniem minūtē?

Izmantojiet apgriezto formulu: n = √(RCF / (1,118 × 10⁻⁵ × R)), kur RCF ir vēlamais g spēks un R ir rotora rādiuss milimetros. Šis kalkulators atbalsta abus virzienus — pārslēgties starp režīmiem 'RPM → RCF' un 'RCF → RPM'.

Bezmaksas inženiertehniskais rīks

Centrifūgas G spēka (RCF) kalkulators

Konvertējiet centrifūgas apgriezienus minūtē (RPM) relatīvajā centrbēdzes spēkā (×g) vai aprēķiniet apgriezienus minūtē no vēlamā RCF. Ietver uzgaļa ātrumu un leņķisko ātrumu.

RPM → RCF RCF → apgriezieni minūtē Tip ātrums

Rezultāti

Relatīvais centrbēdzes spēks (RCF)

—

RPM

—

Tip ātrums

—

Leņķiskais ātrums ω

—

Relatīvais centrbēdzes spēks (RCF)

RCF ir efektīvais spēks uz paraugu, kas izteikts kā gravitācijas paātrinājuma daudzkārtņi:

n — ātrums (apgr./min)
R — rotora rādiuss mm (rotācijas centrs attiecībā pret parauga pozīciju)
1,118 × 10⁻⁵ — kombinētā konstante no (2π/60)²/(9,81×1000)

Reverss: RPM no RCF

Tipiskas RCF vērtības

Pieteikums	Tipisks RCF (×g)	Tipisks apgriezienu skaits minūtē
Asins atdalīšana	1000–3000	2000–5000
Šūnu granulēšanās	300-500	1000–2000
Olbaltumvielu nogulsnēšanās	10 000–20 000	10 000–15 000
Subcelulārā frakcionēšana	20 000–100 000	15 000–50 000
Ultracentrifugēšana	100 000–1 000 000	40 000–100 000
Rūpnieciskie separatori	1000–10 000	3000–10 000

Praktisks piemērs

Piemērs — laboratorijas centrifūga

Ņemot vērā: R = 100 mm, ātrums = 5000 apgr./min

RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × 5000² × 100 = 2795 × g

ω = 2π × 5000/60 = 523,6 rad/s

Uzgaļa ātrums = 0,1 × 523,6 = 52,4 m/s

💡 Padoms: Zinātniskajos protokolos centrifūgas apstākļus vienmēr norādiet kā RCF (×g), nevis RPM. Tas nodrošina atkārtojamību dažādos centrifūgu modeļos ar dažādiem rotoru izmēriem.