Centrifugecalculator: rpm naar RCF

Resultaten

De constante 1,118 × 10⁻⁵ geldt voor een straal in cm: ze is (2π ÷ 60)² ÷ g met g = 980,665 cm/s², afgerond op vier cijfers. Rotors en buizen hebben een maximale toegestane snelheid en kracht. Controleer de handleiding van de rotor voordat je op een berekende instelling draait.

Zo gebruik je de rpm-naar-RCF-calculator

1. 1. Kies de richting. RPM naar RCF als je de snelheid op het display kent, RCF naar RPM als een protocol een kracht in × g geeft.
2. 2. Voer de straal van de rotor in. Gebruik de maximale straal, rmax, uit de handleiding of het label van de rotor: de afstand van het rotatiecentrum tot de onderkant van de buis. Kies cm, mm of inch.
3. 3. Voer de snelheid of de kracht in. Het resultaat verschijnt meteen met de berekening.
4. 4. Gebruik de tabel. Die geeft voor je rotor de snelheid die je moet instellen voor gebruikelijke krachten, zoals 300, 1.000 of 16.000 × g.

De RCF-formule

Een buis die op een straal r van de as draait, ondervindt een middelpuntzoekende versnelling van ω²r, waarbij ω de hoeksnelheid is. Delen door de zwaartekrachtversnelling drukt dat uit als een veelvoud van g. Met de snelheid in rpm en de straal in centimeters is de standaardvorm:

De constante is (2π ÷ 60)² ÷ 980,665, waarbij 980,665 cm/s² de standaardzwaartekrachtversnelling is. Dat komt uit op 1,1183 × 10⁻⁵ en wordt afgerond op 1,118 × 10⁻⁵. Hetzelfde verband met de straal in millimeters, de vorm die Beckman Coulter gebruikt op haar pagina over het relatieve centrifugaalveld, gebruikt 1,118 × 10⁻⁶, omdat een millimeter een tiende van een centimeter is. Voor inches is de constante 2,84 × 10⁻⁵. De calculator past de juiste toe voor de eenheid die je kiest.

Uitgewerkte voorbeelden

• RPM naar RCF. Een microcentrifugerotor met rmax = 8,5 cm bij 14.000 rpm: 1,118 × 10⁻⁵ × 8,5 × 14.000² = 18.626 × g. Dit zijn de standaardwaarden van de calculator.
• RCF naar RPM. Een protocol vraagt 1.000 × g in dezelfde rotor: rpm = √(1.000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) = 3.244 rpm. De meeste apparaten springen in tientallen, dus de dichtstbijzijnde instelling is 3.240 rpm, wat 998 × g geeft.
• Waarom de straal ertoe doet. Dezelfde 1.500 rpm is 377 × g in een rotor met zwenkbekers en een straal van 15 cm, en slechts 214 × g bij 8,5 cm.

Omdat de snelheid in het kwadraat zit, maken kleine verschillen in rpm veel uit: de snelheid verdubbelen vervierdubbelt de kracht, en 10% meer snelheid geeft 21% meer kracht.

Welke straal moet ik gebruiken?

Een ronddraaiende buis voelt niet één kracht: de kracht neemt toe van het vloeistofoppervlak tot de onderkant van de buis. De gepubliceerde waarde van een rotor, en het getal dat een protocol meestal bedoelt, is de maximale kracht bij rmax: de afstand van de as tot de onderkant van de rotorholte of zwenkbeker tijdens het centrifugeren. Fabrikanten vermelden rmax in de handleiding. Wil je de kracht aan de bovenkant van de vloeistof, voer dan die afstand in het optionele veld voor het oppervlak in; het resultaat toont beide. Sommige handleidingen geven ook een gemiddelde straal, ravg; gebruik die welke je protocol of de conventie van je lab noemt, en vermeld in je methoden welke je hebt gebruikt.

Geef × g op, niet alleen rpm

Twee centrifuges op dezelfde rpm oefenen verschillende krachten uit als hun rotors verschillen, dus een methodesectie die alleen "gecentrifugeerd op 10.000 rpm" zegt, kan niet worden nagemaakt. Geef de kracht op in × g (geschreven als "× g"), samen met het rotortype, de temperatuur en de tijd. Als je protocol in rpm is geschreven, reken het dan om voor de rotor die je werkelijk gebruikt, en blijf binnen de maximumsnelheid die op de rotor staat en de krachtclassificatie van de buizen.

Veelgestelde vragen

Hoe reken je RPM om naar RCF?

Kwadrateer de rpm, vermenigvuldig met de rotorstraal in centimeters en vermenigvuldig daarna met 1,118 × 10⁻⁵. Voor 14.000 rpm bij 8,5 cm is dat 14.000² × 8,5 × 1,118 × 10⁻⁵ ≈ 18.626 × g. Als je straal in millimeters is, gebruik dan 1,118 × 10⁻⁶.

Hoe reken je RCF om naar RPM?

Deel de kracht door 1,118 × 10⁻⁵ maal de straal in centimeters, en neem daarvan de wortel. Voor 1.000 × g bij 8,5 cm: √(1.000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) ≈ 3.244 rpm. Rond af op de snelheden die je centrifuge toestaat en controleer de kracht bij die instelling.

Is RCF hetzelfde als g-kracht?

Ja. Relatieve middelpuntvliedende kracht (RCF), het relatieve centrifugaalveld en g-kracht beschrijven allemaal de versnelling als veelvoud van de standaard zwaartekrachtversnelling van de aarde, geschreven als × g. Het is dimensieloos: 18.626 × g betekent 18.626 keer de zwaartekracht.

Waarom geven protocollen × g in plaats van rpm?

Rpm beschrijft alleen hoe snel de rotor draait. De kracht op het monster hangt ook af van de straal, dus dezelfde rpm geeft verschillende krachten in verschillende rotors. × g is de grootheid die cellen pelletteert of DNA laat neerslaan, en die is over te dragen tussen instrumenten.

Welke straal gebruik ik voor RCF?

Normaal de maximale straal, rmax, uit de handleiding van de rotor: de afstand van de rotatieas tot de onderkant van de buis. Dat geeft de maximale RCF, wat fabrikanten opgeven. Bij vaste-hoekrotors varieert de straal langs de buis, dus wees expliciet over welke je hebt gebruikt.

Verandert de grootte van de buis de RCF?

Niet bij een gegeven straal, maar de buis bepaalt waar het monster zit. Een langere of voller gevulde buis brengt de vloeistof op een andere straal, dus de kracht aan het oppervlak en aan de onderkant verschilt. Het optionele veld voor de straal aan het oppervlak toont dat bereik.