회전 헤드의 k 값

회전 헤드의 k값 (일명 k인자 또는 k계수) 은 회전 헤드의 침전 효율을 측정하는 데 쓰인다.모든 원심 분리기 공장은 로터 출하 시 제조형 로터의 k값을 계산하였는데, 로터 k값은 로터를 통해높이회전 속도, 원심관이 샘플을 가득 채울 때 계산된 계산 공식은 다음과 같다.

(1)

​

k – 회전 헤드의 k 값

r_최대- 회전축에서 원심관 하단까지의 수직 거리를 나타내는 큰 반지름

r_분- 회전축에서 원심관 상단까지의 수직 거리를 나타내는 작은 반지름

오메가-각속도

때문에(2)

방정식 (2) 을 방정식 (1) 에 대입하면 다음 회전 헤드 k 값의 계산 방정식을 얻을 수 있습니다.

(3)

위에서 나온 로터 k 값은 로터와 같습니다.높이회전 속도는 모양과 관련이 있습니다.

높이회전 속도 * 와 같은 회전 헤드는 원심 파이프와 축의 각도가 작습니다. 즉, rmax / rmin 이 작을수록 k 값은 작아집니다.따라서 제조형 과속 원심분리기의 네 가지 종류의 회전 헤드의 k값은 다음과 같다: 수평 회전 헤드 k값 > 정각 회전 헤드 k값 > 근수직 회전 헤드 k값 > 수직 회전 헤드 k값.

원심 분리 시 회전 헤드가 실행되지 않는 경우높이회전 속도, 그럼 rpm은 사용할 수 없습니다높이회전 속도의 k 값은 반드시 회전 헤드의 실제 운행 회전 속도를 공식 (3) 에 대입하여 실제 k 값을 계산해야 한다.

(4)

원심 분리 시간

어떤 회전 헤드 k값과 입자의 침강 계수를 알고 있으며, 이 회전 헤드로 입자를 분리할 때 필요한 시간을 계산할 수 있다.공식은 다음과 같습니다.

(5)

t – 침전 시간 (단위: 시간)

k – 실제 작동 상태의 로터 k 값

S – 입자의 침강 계수

공식 (5) 에서 볼 수 있듯이 회전 헤드 k값은 회전 헤드의 원심 효율을 평가하는 지표이다. 같은 입자가 침전될 때 회전 헤드 k값이 작을수록 입자가 침전되는 데 걸리는 시간이 짧다. 즉 원심 효율이 높다.반대로 회전 헤드 k값이 클수록 입자 침전에 걸리는 시간이 길어지고 회전 헤드의 원심 효율이 낮아진다.

예: 침강 계수가 15 S인 단백질을 분리하고 사용 된 회전 헤드 k 값이 15라면 단백질 입자를 침강하는 데 걸리는 시간은 다음과 같습니다.

t = k/s = 15/15 = 1시간

만약 사용된 회전 헤드 k 값이 18이라면 가라앉는 데 걸리는 시간은 다음과 같다.

t = k/s = 18/15 = 1.2시간

한 회전 헤드 k 값과 침전에 필요한 시간을 알고 있으며, 다른 회전 헤드로 같은 입자를 침전할 경우 침전이 필요한 시간을 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

(6)

ka – a 로터의 k 값

kb – b 로터의 k 값

ta – a 로터 침강 샘플에 필요한 시간

tb-b 로터 침강 샘플에 필요한 시간

고개를 돌려야 할 곳이 아니라면높이회전 속도에서 운행하거나 샘플이 가득 차지 않거나 다른 더 작은 원심관 (예: g-MAX 관 등) 으로 교체하면 해당 k값이 변경되고 해당 원심에 필요한 시간도 다시 계산해야 한다.

요약하자면, k인자는 이미 원심의 회전 속도, 상대적 원심력 및 샘플이 작은 반경과 큰 반경 등 위치에서의 수력 변화 상황, 그리고 입자 침강의 여정 등 요소를 종합적으로 고려하였는데, 이는 원심 시간을 계산하고 회전 헤드의 원심 효율을 평가하는 정확성과 중요한 지표이다.

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