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技術(shù)文章

離心技術(shù)

閱讀:533          發(fā)布時間:2012-6-2

離心技術(shù)是根據(jù)顆粒在勻迷圓周運動時受到一個外向的離心力的行為發(fā)展起來的一種分離分析技術(shù)。

1、用于工業(yè)生產(chǎn)的,如化工、制藥、食品等工業(yè)大型制備用的離心技術(shù),轉(zhuǎn)速都在每分鐘5000轉(zhuǎn)以下。

2、用于生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等實驗室分析研究的,轉(zhuǎn)速從每分鐘幾千到幾萬轉(zhuǎn)以上,此類技術(shù)的使用目的在于分離和純化樣品,以及對純化樣品的有關(guān)性能進行研究。

基本原理

1、離心力Centrifugal force (F)
  F=mω2r
  ω:旋轉(zhuǎn)角速度(弧度/秒) r:旋轉(zhuǎn)體離旋轉(zhuǎn)軸的距離(cm)
  m:顆粒質(zhì)量

2、相對離心力 Relative centrifugal force (RCF)
  RCF 就是實際離心力轉(zhuǎn)化為重力加速度的倍數(shù)
  RCF=F離心力/F重力
  = mω2r/mg= ω2r/g
  g為重力加速度(980.70g/sec2)
  同為轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)一周等于2π弧度,因此轉(zhuǎn)子的角速度以每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n或r/min)表示:

一般情況下,低速離心時常以r/min來表示,高速離心時則以g(或數(shù)字Xg)表示。用“X g”表示每分鐘轉(zhuǎn)速可以真實反映顆粒在離心管不同位置的離心力。Dole&Cotzias制作了轉(zhuǎn)子速度和半徑相對應(yīng)的離心力列線圖(圖2—15)。

3、沉降系數(shù) Sedimentation coefficient (S)

當(dāng)轉(zhuǎn)子內(nèi)樣品繞著旋轉(zhuǎn)軸離心時,樣品沉降率是由樣品顆粒的大小、形狀、密度和溶劑的粘度、密度以及離心加速度決定的,在一般情況下,樣品的沉降特征可以用沉降系數(shù)來表示:

S:是指單位離心場中粒子移動的速度。S的物理意義是顆粒在離心力作用下從靜止?fàn)顟B(tài)到達等速運動所經(jīng)過的時間。S在實際應(yīng)用時常在10-13秒左右,故把沉降系數(shù)10-13秒稱為一個Svedberg單位,簡寫S,單位為秒,1S二1×10-13秒。對一定的樣品,在一定的介質(zhì)中,樣品沉降系數(shù)S也常保持不變。文獻中常用沉降系數(shù)以描述某些生物大分子或亞細胞器大小。
 

 

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