Wenn die Feinpartikel enthaltende Suspension stillsteht, sinken die suspendierten Partikel aufgrund der Wirkung des Gravitationsfeldes allmählich ab. Je schwerer das Teilchen, desto schneller sinkt es, sonst schwimmt das Teilchen mit einer geringeren Dichte als die Flüssigkeit auf. Die Geschwindigkeit von Partikeln, die sich im Gravitationsfeld bewegen, hängt von der Größe, Form und Dichte der Partikel ab sowie von der Stärke des Gravitationsfeldes und der Viskosität der Flüssigkeit. Unter normaler Schwerkraft können Partikel in der Größe von roten Blutkörperchen mit einem Durchmesser von wenigen Mikrometern beobachtet werden.
Wenn sich der Stoff im Medium absetzt, kommt es außerdem zu einem Diffusionsphänomen. Diffusion ist bedingungslos und absolut. Die Diffusion ist umgekehrt proportional zur Masse des Stoffes, je kleiner das Partikel, desto schwerwiegender die Diffusion. Die Setzung ist relativ, bedingt und kann nur durch äußere Kräfte verschoben werden. Die Sedimentation ist proportional zum Gewicht des Objekts, je größer die Partikel, desto schneller die Sedimentation. Bei Partikeln, die kleiner als einige Mikrometer sind, wie Viren oder Proteine, bilden sie in der Lösung einen kolloidalen oder halbkolloidalen Zustand, und es ist unmöglich, den Sedimentationsprozess nur durch die Schwerkraft zu beobachten. Denn je kleiner die Partikel, desto langsamer die Sedimentation und desto schwerwiegender das Diffusionsphänomen. Daher ist es erforderlich, eine Zentrifuge zu verwenden, um eine starke Zentrifugalkraft zu erzeugen, um diese Partikel zu zwingen, die Diffusion zu überwinden und eine Absetzbewegung zu erzeugen.
Beim Zentrifugieren wird die starke Zentrifugalkraft, die durch die Hochgeschwindigkeitsrotation des Zentrifugenrotors erzeugt wird, genutzt, um die Sedimentationsgeschwindigkeit der Partikel in der Flüssigkeit zu beschleunigen und die Substanzen mit unterschiedlichen Sedimentationskoeffizienten und Auftriebsdichten in der Probe zu trennen.
Umrechnung zwischen Fliehkraft (g) und Drehzahl (U/min)
Die Umrechnungsformel zwischen Fliehkraft G und Drehzahl U/min lautet wie folgt:
G=1,11×10^(-5)×R×(U/min)^2
Unter ihnen ist G die Zentrifugalkraft, die im Allgemeinen in Vielfachen von g (Erdbeschleunigung) ausgedrückt wird.
10^(-5) ist die negative fünfte Potenz von 10, (rpm)^2 das Quadrat der Drehzahl, R ist der Radius und die Einheit ist cm.
Wenn der Zentrifugalradius beispielsweise 10 cm beträgt und die Drehzahl 8000 U/min beträgt, beträgt die Zentrifugalkraft:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
Das heißt, die Zentrifugalkraft beträgt 7104 g.
Wenn die Zentrifugalkraft 8000 g beträgt, sollte die Geschwindigkeit 8489 betragen, was etwa 8500 U / min entspricht.
