Calcolatore da RPM a RCF per centrifuga

Risultati

La costante 1,118 × 10⁻⁵ vale per un raggio in cm: è (2π ÷ 60)² ÷ g con g = 980,665 cm/s², arrotondata a quattro cifre. I rotori e le provette hanno una velocità e una forza massime nominali. Controlla il manuale del rotore prima di far girare la centrifuga a un'impostazione calcolata.

Come usare il calcolatore da RPM a RCF

1. 1. Scegli la direzione. Da RPM a RCF se conosci la velocità sul quadrante; da RCF a RPM se un protocollo ti dà una forza in × g.
2. 2. Inserisci il raggio del rotore. Usa il raggio massimo, rmax, dal manuale o dall'etichetta del rotore: la distanza dal centro di rotazione al fondo della provetta. Scegli cm, mm o pollici.
3. 3. Inserisci la velocità o la forza. Il risultato appare subito, con il procedimento.
4. 4. Usa la tabella. Elenca la velocità da impostare per forze comuni, come 300, 1.000 o 16.000 × g, per il tuo rotore.

La formula RCF

Una provetta che ruota a un raggio r dall'asse sente un'accelerazione centripeta di ω²r, dove ω è la velocità angolare. Dividendo per l'accelerazione di gravità si esprime questo valore come multiplo di g. Con la velocità in rpm e il raggio in centimetri, la forma standard è:

La costante è (2π ÷ 60)² ÷ 980,665, dove 980,665 cm/s² è l'accelerazione standard di gravità: il risultato è 1,1183 × 10⁻⁵, arrotondato a 1,118 × 10⁻⁵. La stessa relazione con il raggio in millimetri, la forma riportata da Beckman Coulter nella sua pagina sul campo centrifugo relativo, usa 1,118 × 10⁻⁶ perché un millimetro è un decimo di centimetro. Per i pollici la costante è 2,84 × 10⁻⁵. Il calcolatore applica quella giusta per l'unità che scegli.

Esempi svolti

• Da RPM a RCF. Un rotore da microcentrifuga con rmax = 8,5 cm a 14.000 rpm: 1,118 × 10⁻⁵ × 8,5 × 14.000² = 18.626 × g. Sono i valori predefiniti del calcolatore.
• Da RCF a RPM. Un protocollo chiede 1.000 × g nello stesso rotore: rpm = √(1.000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) = 3.244 rpm. La maggior parte delle macchine procede a passi di decine, quindi l'impostazione più vicina è 3.240 rpm, che dà 998 × g.
• Perché il raggio conta. Gli stessi 1.500 rpm sono 377 × g in un rotore a benne oscillanti con raggio di 15 cm, e solo 214 × g a 8,5 cm.

Poiché la velocità è al quadrato, piccole variazioni di rpm contano: raddoppiare la velocità quadruplica la forza, e il 10% di velocità in più dà il 21% di forza in più.

Quale raggio usare?

Una provetta che ruota non sente una sola forza: la forza cresce dalla superficie del liquido al fondo della provetta. Il valore nominale di un rotore, e il numero che un protocollo di solito intende, è la forza massima a rmax, cioè la distanza dall'asse al fondo della cavità o della benna del rotore durante la centrifugazione. I produttori riportano rmax nel manuale di istruzioni. Se vuoi la forza alla sommità del liquido, inserisci quella distanza nel campo facoltativo della superficie; il risultato mostra entrambe. Alcuni manuali riportano anche un raggio medio, ravg: usa quello che il tuo protocollo o la convenzione del tuo laboratorio indica, e dillo nella sezione dei metodi.

Riporta × g, non solo rpm

Due centrifughe alla stessa velocità in rpm esercitano forze diverse se i rotori differiscono, quindi una sezione dei metodi che dice solo «centrifugato a 10.000 rpm» non può essere riprodotta. Riporta la forza in × g (scritto «× g»), insieme al tipo di rotore, alla temperatura e al tempo. Se il tuo protocollo è scritto in rpm, convertilo per il rotore che usi davvero, e resta entro la velocità massima stampata sul rotore e la classe di forza delle provette.

Domande frequenti

Come si converte RPM in RCF?

Eleva al quadrato i rpm, moltiplica per il raggio del rotore in centimetri, poi per 1,118 × 10⁻⁵. Per 14.000 rpm a 8,5 cm: 14.000² × 8,5 × 1,118 × 10⁻⁵ ≈ 18.626 × g. Se il raggio è in millimetri, usa invece 1,118 × 10⁻⁶.

Come si converte RCF in RPM?

Dividi la forza per 1,118 × 10⁻⁵ moltiplicato per il raggio in centimetri, poi prendi la radice quadrata. Per 1.000 × g a 8,5 cm: √(1.000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) ≈ 3.244 rpm. Arrotonda alle velocità che la tua centrifuga permette e verifica la forza a quell'impostazione.

La RCF è lo stesso che forza g?

Sì. Forza centrifuga relativa (RCF), campo centrifugo relativo e forza g descrivono tutti l'accelerazione come multiplo dell'accelerazione standard di gravità terrestre, scritta × g. È adimensionale: 18.626 × g significa 18.626 volte la forza di gravità.

Perché i protocolli indicano × g invece che rpm?

Gli rpm descrivono solo quanto velocemente gira il rotore. La forza sul campione dipende anche dal raggio, quindi la stessa velocità in rpm dà forze diverse in rotori diversi. Il × g è la grandezza che fa precipitare le cellule o i precipitati di DNA, e si trasferisce tra uno strumento e l'altro.

Quale raggio uso per la RCF?

Normalmente il raggio massimo, rmax, dal manuale del rotore — la distanza dall'asse di rotazione al fondo della provetta. Così si ottiene la RCF massima, che è quella che i produttori indicano. Per i rotori ad angolo fisso il raggio varia lungo la provetta, quindi specifica quale hai usato.

La dimensione della provetta cambia la RCF?

Non a parità di raggio, ma la provetta cambia dove si trova il campione. Una provetta più lunga o più piena porta il liquido a un raggio diverso, quindi la forza alla superficie e al fondo differiscono. Il raggio facoltativo della superficie mostra questo intervallo.