ما العلاقة بين قوة الطرد المركزي النسبية وسرعة الدوران؟ كيف تحول؟

كميات مستهلكة

في مجال علوم الحياة ، يعتبر الطرد المركزي وسيلة تقنية لا غنى عنها والعنصر التجريبي الأكثر شيوعًا في المختبر. غالبًا ما يسأل شركاء المختبر ، وحدات الطرد المركزي التي تم تمييزها بواسطة كل أنبوب طرد مركزي مختلفة ، كيف نميزها ونقارنها؟

مبدأ تقنية الطرد المركزي هو استخدام قوة الطرد المركزي القوية المتولدة عندما يدور الجسم بسرعة عالية لتسوية أو تعويم الجسيمات المعلقة الموضوعة في الجسم الدوار ، بحيث يمكن لبعض الجسيمات تحقيق غرض التركيز أو الانفصال عن الجسيمات الأخرى.

يمكن فصل بعض الجسيمات البيولوجية عن طريق حقل الجاذبية (1 × جم) ، مثل خلايا الدم البشرية ، حيث يتم وضع خلايا الدم المعالجة على الطاولة لمدة 1-2 ساعة ، ويمكن تقسيم خلايا الدم البيضاء وخلايا الدم الحمراء تلقائيًا إلى طبقات بسبب لأحجام مختلفة من الخلايا. ومع ذلك ، لفصل الجسيمات البيولوجية الأصغر ، يلزم وجود قوة أكبر بكثير من الجاذبية ، وعادة ما نطلق على هذه القوة قوة الطرد المركزي ، يمكننا استخدام تقنية الطرد المركزي لفصل الجسيمات المختلفة عن طريق تدوير أنبوب الطرد المركزي الذي يحتوي على جسيمات معلقة على طول المحور. يتم تدوير أنبوب الطرد المركزي بواسطة جهاز طرد مركزي ، ويتم تحميل الدوار ودفعه على طول العمود ، وتتحرك الجسيمات إلى الخارج من المحور تحت قوة الطرد المركزي الشعاعية. يمكن حساب قوة الطرد المركزي لكل من الخلايا والجزيئات البيولوجية الكبيرة بالصيغة التالية:

（1） F قوة الطرد المركزي = m × rw ²

قوة الطرد المركزي F: قوة الطرد المركزي التي تتعرض لها الجسيمات ؛

م: جودة الجسيمات.

ω: السرعة الزاوية.

r: نصف قطر الطرد المركزي ، أي المسافة من محور الدوران إلى الحبيبات.

عادة ، يتم قياس القوة الشعاعية على الدوار الدوار بواسطة قوة الطرد المركزي النسبية (RCF). ما يسمى بقوة الطرد المركزي النسبية هي نسبة قوة الطرد المركزي إلى الجاذبية ، معبراً عنها بالصيغة التالية:

（2） RCF = F قوة الطرد المركزي / F الجاذبية = mrw ² / ملغ = rw ² / ز

RCF: قوة الطرد المركزي النسبية ؛

قوة الطرد المركزي F: قوة الطرد المركزي على الجسيمات ؛

الجاذبية F: جاذبية الجسيمات ؛

م: جودة الجسيمات.

ω: السرعة الزاوية.

ز: تسارع الجاذبية ؛

r: نصف قطر الطرد المركزي ، أي المسافة من محور الدوران إلى الحبيبات.

ω هي السرعة الزاوية للعضو الدوار ، والتي تشير إلى عدد درجات القوس في الثانية التي يدور فيها الجزء المتحرك ، وقيمته هي:

（3） ω = 2π دورة في الدقيقة /60=0.10472 دورة في الدقيقة

RPM: عدد الدورات في الدقيقة التي يدور فيها الدوار.

يمكن استخدام المعادلة المدمجة (2) والمعادلة (3) للحصول على العلاقة بين سرعة الدوران لنفس الدوار وقوة الطرد المركزي النسبية:

（4）

r: نصف قطر الطرد المركزي ، أي المسافة من محور الدوران إلى الجسيمات بالملليمتر.

في عملية الطرد المركزي لأنابيب الطرد المركزي ، تختلف المسافة (نصف قطر الطرد المركزي) بين النقاط من الفم إلى أسفل الأنبوب ومحور الدوران ، ويستخدم متوسط ​​نصف القطر كنصف قطر الطرد المركزي في الحساب: r = (r min r max) / 2.

مما سبق ، يمكن ملاحظة أن قوة الطرد المركزي النسبية للدوار تتناسب مع مربع سرعة دوران الجزء المتحرك وتتناسب مع نصف قطر الدوار. بالنسبة إلى نفس الدوار ، نظرًا لأن نصف القطر ثابت ، فإن زيادة السرعة تعادل زيادة قوة الطرد المركزي النسبية.

安 进 特 مطلقة

ركز على المواد الاستهلاكية في قطاع علوم الحياة

点击 下方 名片 ， 关注 我