Калькулятор перевода об/мин в RCF

Результаты

Константа 1,118 × 10⁻⁵ относится к радиусу в см: это (2π ÷ 60)² ÷ g, где g = 980,665 см/с², округлённое до четырёх знаков. У роторов и пробирок есть максимальные допустимые скорость и сила. Перед запуском на рассчитанной установке сверьтесь с руководством к ротору.

Как пользоваться калькулятором перевода об/мин в RCF

1. 1. Выберите направление. Об/мин в RCF, если вы знаете скорость на шкале, или RCF в об/мин, если протокол задаёт силу в × g.
2. 2. Введите радиус ротора. Используйте максимальный радиус, rmax, из руководства или маркировки ротора: расстояние от центра вращения до дна пробирки. Выберите см, мм или дюймы.
3. 3. Введите скорость или силу. Результат появляется сразу, вместе с расчётом.
4. 4. Используйте таблицу. Она показывает, какую скорость установить для типичных сил, например 300, 1000 или 16 000 × g, для вашего ротора.

Формула RCF

Пробирка, вращающаяся на радиусе r от оси, испытывает центростремительное ускорение ω²r, где ω — угловая скорость. Деление на ускорение свободного падения выражает его как кратность g. При скорости в об/мин и радиусе в сантиметрах стандартная форма такова:

Константа равна (2π ÷ 60)² ÷ 980,665, где 980,665 см/с² — стандартное ускорение свободного падения; это даёт 1,1183 × 10⁻⁵, округлённое до 1,118 × 10⁻⁵. Та же связь при радиусе в миллиметрах — форма, которую Beckman Coulter приводит на странице о относительном центробежном поле, — использует 1,118 × 10⁻⁶, потому что миллиметр в десять раз меньше сантиметра. Для дюймов константа равна 2,84 × 10⁻⁵. Калькулятор применяет нужную константу для выбранной единицы.

Примеры расчёта

• Об/мин в RCF. Микроцентрифужный ротор с rmax = 8,5 см при 14 000 об/мин: 1,118 × 10⁻⁵ × 8,5 × 14 000² = 18 626 × g. Это значения по умолчанию в калькуляторе.
• RCF в об/мин. Протокол требует 1000 × g в том же роторе: об/мин = √(1000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) = 3244 об/мин. Большинство машин переключаются с шагом в десятки, поэтому ближайшая установка — 3240 об/мин, которая даёт 998 × g.
• Почему важен радиус. Одни и те же 1500 об/мин дают 377 × g в роторе с качающимися стаканами радиусом 15 см и только 214 × g при радиусе 8,5 см.

Поскольку скорость возводится в квадрат, небольшие изменения оборотов важны: удвоение скорости учетверяет силу, а на 10% больше оборотов дают на 21% больше силы.

Какой радиус использовать?

Вращающаяся пробирка не испытывает одну силу: сила растёт от поверхности жидкости до дна пробирки. Паспортная характеристика ротора и число, которое обычно имеет в виду протокол, — это максимальная сила на rmax, то есть расстояние от оси до дна полости ротора или стакана во время центрифугирования. Производители указывают rmax в руководстве по эксплуатации. Если вам нужна сила на уровне жидкости, введите это расстояние в необязательное поле «поверхность»: результат покажет обе величины. Некоторые руководства также приводят средний радиус, ravg; используйте тот, который называет ваш протокол или принятое в лаборатории соглашение, и укажите его в методике.

Указывайте × g, а не только об/мин

Две центрифуги с одинаковыми оборотами создают разные силы, если их роторы различаются, поэтому фраза в методике «центрифугировали при 10 000 об/мин» не воспроизводима. Указывайте силу в × g (пишется «× g»), а также тип ротора, температуру и время. Если протокол написан в об/мин, переведите его для ротора, который вы реально используете, и не превышайте максимальную скорость, напечатанную на роторе, и допустимую силу пробирок.

Часто задаваемые вопросы

Как перевести об/мин в RCF?

Возведите обороты в квадрат, умножьте на радиус ротора в сантиметрах и на 1,118 × 10⁻⁵. Для 14 000 об/мин при 8,5 см это 14 000² × 8,5 × 1,118 × 10⁻⁵ ≈ 18 626 × g. Если радиус в миллиметрах, используйте 1,118 × 10⁻⁶.

Как перевести RCF в об/мин?

Разделите силу на 1,118 × 10⁻⁵, умноженное на радиус в сантиметрах, и извлеките квадратный корень. Для 1000 × g при 8,5 см: √(1000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) ≈ 3244 об/мин. Округлите до скоростей, которые допускает ваша центрифуга, и проверьте силу при этой установке.

Относительная центробежная сила — это то же самое, что g-сила?

Да. Относительная центробежная сила (RCF), относительное центробежное поле и g-сила описывают ускорение как кратность стандартного ускорения свободного падения, записывается × g. Это безразмерная величина: 18 626 × g означает, что сила в 18 626 раз больше силы тяжести.

Почему протоколы дают × g, а не об/мин?

Об/мин описывают только то, как быстро вращается ротор. Сила, действующая на образец, зависит ещё и от радиуса, поэтому одни и те же обороты в разных роторах дают разные силы. × g — величина, которая осаждает клетки или выпадает в осадок ДНК, и она переносится между приборами.

Какой радиус использовать для RCF?

Обычно максимальный радиус rmax из руководства к ротору — расстояние от оси вращения до дна пробирки. Так получается максимальный RCF, который и указывают производители. Для роторов с фиксированным углом радиус меняется вдоль пробирки, поэтому укажите, какой именно вы использовали.

Меняет ли размер пробирки RCF?

При заданном радиусе — нет, но пробирка меняет место, где находится образец. Более длинная или более полная пробирка помещает жидкость на другой радиус, поэтому сила у поверхности и у дна различается. Необязательный радиус поверхности показывает этот диапазон.