這款離心實驗小工具，99.9％ 的人都不知道

恭喜你

即將成為那 0.1 %

在實驗室做離心實驗可能會遇到這樣的情況：嚴格按照大牛的 protocol 加好試劑，小心翼翼地設置好轉速，期待著結果……

叮！

赤裸裸的賣家秀和買家秀啊！於是憤然拿出 protocol，到底是哪裡出了問題？難道是這離心機不好使？！然而protocol 和離心機本人都覺得很委屈，明明是你「打開的方式」不對。

實際上，凡是了解過離心原理的童鞋們都知道，真正影響離心結果的參數是相對離心力 (rcf)，而相對離心力的大小由轉速 (rpm) 和離心半徑 (r) 共同決定。

(一臉懵圈的童鞋可至文末「科普小課堂」快速充電)

也就是說，如果兩台離心機的離心半徑相差巨大，那麼就算設置了相同的轉速，其離心結果也會大相徑庭。

Eppendorf 離心機支持 < rpm / rcf >一鍵轉換

由於決定離心結果的參數是相對離心力 (rcf)，而目前大多數 protocol 上提供的離心參數又都是轉速 (rpm)，為了保證實驗重複性，我們就必須換算出該實驗所需的相對離心力，再應用到自己的離心機上去。

那麼具體應該如何換算呢？

方法一 · 默寫下離心力換算公式，然後···開始算

在這樣的時刻，學霸們往往只需要推推眼鏡，拿出稿紙，默寫下這樣一條祖傳公式：

rcf = (4 × π2× r × n2)/g

然後彷彿念咒一般自言自語，飛快地轉換數據。隨著手指在計算器上翻飛舞動，5 分鐘後，我們便得到了離心力的準確數值。

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方法二 ·用一張神奇的圖快速完成估算

你知道嗎？我們的前輩在需要手工計算離心力的時候，曾展現過驚人的智慧，發明了一個玄乎的圖。史稱「兩點一線」畫圖法。

操作方法如下：

已知離心半徑和相對離心力，在線段上標出兩點，兩點成線，與轉子速度線段相交的點就是所需轉速。

已知離心半徑和轉子速度，在線段上標出兩點，兩點成線，與相對離心力線段相交的點就是所需離心力。

這個方法雖比手工計算簡便了不少，但由於是估算，難以得到精確值，隨著科技的進步已被漸漸淘汰，躺在了教科書里。看著有些頭暈嗎？

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方法三 ·小 E 粉絲的獨家秘笈

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選擇相應的離心機和轉子型號，動動手指，就能準確完成轉速和離心力的瞬間換算。國際慣例獻上操作演示：

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已知離心機型、轉子和轉速求離心力

如果涉及其他品牌的離心機，只要輸入其離心半徑（一般可通過其官方操作手冊查詢獲取），也可迅速實現轉速和離心力的轉換：

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已知離心半徑和轉速求離心力

當然，知其然，也要知其所以然。

為什麼說相對離心力才是決定離心結果的關鍵因素？離心力、轉速和離心半徑之間的複雜關係到底又從何而來？

下面是小 E 的「科普 Time」~

科普小課堂

相對離心力公式的推導

在離心機中，不同質量、大小和形狀的顆粒在離心中受離心力作用而沉降，沉降速度首先取決於該顆粒所受的離心力大小 F 的大小：

F=m * w2r

w 為轉子旋轉的角速度

r 為離心半徑，即顆粒距旋轉軸的距離

通常使用相對離心力 rcf (relative centrifugal field) 表示在某轉速下所產生的離心力強度，即顆粒在某轉速所受的離心強度大小，以重力加速度 g 的倍數來表示：

rcf=F/G=m*w2r/mg=w2r/g

這裡的 rcf 就是相對離心加速度，即離心轉子在旋轉時，在轉速 w，離旋轉軸距離 r 處的所受的相對離心力大小。rcf 繼續推導可得：

rcf = (4 × π2× r × n2)/g

= (39.48 × r × n2)/9.81 m/s2

= (4.02 s2/m) × r × n2

r = 離心半徑，單位厘米 (cm)

n = 轉速，單位轉/分鐘 (rpm)

g = 重力加速度 (9.81 m/s2)

最大相對離心力為：

rcf = rmax× (2 × π × nmax)2/ g

嗯，一般如此嚴密的推理，

都可能會嚇走粉絲。

小 E 還是繼續安利這款省時省力的小工具吧！

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