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离心机分离因素计算公式

浏览次数: 日期:2014-04-11 20:00:53

离心机转速与离心力的换算:(离心机分离因素计算公式)
1、分离因素的含义:
     在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。 分离因素愈大(或愈小),说明两种溶质分离效果愈好,分离因素等于1,这两种溶质就分不开了。离心机上的分离因素则指的是相对离心力。
2、影响分离因素的主要因素:
    离心力Centrifugal force (F) 离心力作为真实的力根本就不存在,在非惯性系中为计算方便假想的一个力。请看下面的说明: 向心力使物体受到指向一个中心点的吸引、或推斥或任何倾向于该点的作用。 笛卡儿把离心力解释为物体保持其限定量的一种趋势。 它们的区别就是,向心力是惯性参考系下的,而离心力是非惯性系中的力。我们处理物理题时都是在惯性系下(此时牛顿定律才成立),所以一般不用离心力这个概念。 由于根本不是一个情况下的概念,我们无法对他们的方向和大小进行比较。
       F=mω2r
    ω:旋转角速度(弧度/秒)
    r:旋转体离旋转轴的距离(cm)
    m:颗粒质量
    相对离心力 Relative centrifugal force (RCF)
    RCF 就是实际离心力转化为重力加速度的倍数
    g为重力加速度(9.80665m/s2)
同为转于旋转一周等于弧度,因此转子的角速度以每分钟旋转的次数(每分钟转数nr/min)表示: 一般情况下,低速离心时常以rmin来表示。
3、分离因素计算公式:
    RCF=F离心力/F重力= mωˆ2r/mg= ωˆ2r/g= 2*π*r/r*rpm ˆ2*r/g 注:rpm应折换成 转/
    例如:直径1000mm,转速1000/分的离心机,分离因素为:
    RCF(1000)=(2*3.1415*16.667)^2*0.5/9.8
             =104.72^2*0.5/9.8
             =560
沉降离心机沉降系数:   
1、沉降系数(sedimentation coefficients)根据1924Svedberg(离心法创始人--瑞典蛋白质化学家)对沉降系数下的定义:颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。沉降系数是以时间表示的。 用离心法时,大分子沉降速度的量度,等于每单位离心场的速度。或s=v/ω2rs是沉降系数,ω是离心转子的角速度(弧度/秒),r是到旋转中心的距离,v是沉降速度。沉降系数以每单位重力的沉降时间表示,并且通常为1200×10^-13秒范围,10^-13这个因子叫做沉降单位S,即1S=10^-13.
2、基本原理
物体围绕中心轴旋转时会受到离心力F的作用。当物体的质量为 M、体积为V、密度为D、旋转半径为r、角速度为ω(弧度数/秒)时,可得:
F=Mω2r 或者 F=V.D.ω2r 1
上述表明:被离心物质所受到的离心力与该物质的质量、体积、密度、离心角速度以及旋转半径呈正比关系。离心力越大,被离心物质沉降得越快。
在离心过程中,被离心物质还要克服浮力和摩擦力的阻碍作用。浮力F}和摩擦力F}}分别由下式表示:
F’=V.D’.ω2r 2
F’’=f dr/dt 3
其中D}为溶液密度,f为摩擦系数,dr/dt为沉降速度(单位时间内旋转半径的改变)。
基本原理
在一定条件下,可有 :
F=F’+F’’
V.D. ω2r =V.D’ω2r + f. dr/dt
dr/dt =Vω2r (D-D’)/f (4)
(4)表明,沉降速度与被离心物质的体积、密度差呈正比,与f成反比。若以S表示单位力场(ω2r=1)下的沉降速度,则
S=V(D-D’)/f S即为沉降系数。

 

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