ضریب ته‌نشینی

از testwiki
پرش به ناوبری پرش به جستجو

ضریب ته‌نشینی (s) یک ذره، ته‌نشینی آن را در هنگام سانتریفیوژ مشخص می‌کند. این ضریب برابر با نسبت سرعت ته‌نشینی ذرات به شتابی است که باعث ایجاد ته‌نشینی می‌شود.

s=vta

سرعت ته‌نشینی vt (بر حسب متر بر ثانیه) همچنین سرعت حد است که ثابت است؛ زیرا نیرویی که به واسطه گرانش یا سانتریفیوژ (که نیروی ایجاد شده در اثر اولترا سانتریفیوژ، معمولاً ده‌ها هزار برابر نیروی جاذبه است) به ذره اعمال می‌شود، برابر با مقاومت ویسکوز مایعی (به‌طور معمول آب) است که ذره در آن حرکت می‌کند. شتاب اعمال شده a (بر حسب m/s2) می‌تواند شتاب گرانشی g و یا شتاب گریز از مرکز ω2r باشد. در مورد دوم، ω سرعت زاویه ای روتور و r فاصلهٔ ذره تا محور روتور (شعاع) است.

مقاومت ویسکوز توسط قانون استوکس داده شده‌است: ۶πηr0v، که در آن، η ویسکوزیته متوسط، r0 شعاع ذره و v سرعت ذره است.

نیروی گریز از مرکز با این معادله داده شده‌است: mrω 2، که r فاصله ذره از محور دوران است. هنگامی که دو نیروی چسبناک و گریز از مرکز در تعادل باشند، ذره با سرعت ثابت (سرعت حد) حرکت می‌کند. سرعت حد توسط معادله داده می‌شود:

vt=mrω26πηr0

با تعریف s، رابطه نهایی زیر بدست می‌آید:

s=vtrω2=m6πηr0

ضریب ته‌نشینی از جنس زمان است و واحد زمانِ سودبرگ برای آن تعریف شده‌است که یک سودبرگ برابر با ۱۳-۱۰ ثانیه است. ضریب ته‌نشینی، نسبت جرم ته‌نشینی یک ذره به شتاب اعمال شده به آن است. بنابر این رابطه، ضریب ته‌نشینی دیگر به شتاب بستگی ندارد بلکه فقط به خواص ذره و مایعی که در آن معلق است بستگی دارد. ضرایب تهنشینی معمولاً برای ته‌نشینی در آب و در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد در منابع آمده‌است.

جستارهای وابسته

پیوند به بیرون