实验室离心机离心力公式、转速与RCF关系

发布时间：

2025-04-14

概要：

随着智能化离心机的普及（自动计算RCF/RPM），实验效率将进一步提升，但理解底层原理仍是科学工作的基石。

离心机是实验室中用于分离混合物的核心设备，其核心原理是通过高速旋转产生的离心力，使不同密度的物质分层。
理解离心力的计算（相对离心力，RCF）及其与转速（RPM）的关系，是正确使用离心机的关键。
想象一下：你拿一杯混着沙子的水，使劲转圈甩——沙子会沉到底部，水留在上面。离心机干的就是这个事，只不过它转得飞快，能把肉眼看不见的细胞、病毒甚至DNA都分开！
离心机像个高速旋转的“甩干桶”，里面的试管转得越快，里面的东西就被“甩”得越狠。这个“甩”的劲儿，就是离心力。

一.转速（RPM）和离心力（RCF）到底啥区别？
RPM（转/分钟）：每分钟转多少圈。比如洗衣机甩干时“1200转”。
RCF（×g）：实际离心力是地球重力的多少倍。比如“5000×g”代表离心力是地球重力的5000倍。
关键点：
离心力不光看转速，还看离心机的转子半径（试管离中心轴的距离）。
比如：
小半径转子（像电风扇叶片）：同样转速，离心力小。
大半径转子（像摩天轮）：同样转速，离心力暴增！

二.实验室为啥更看重RCF？
假设你按文献要求“转速12000转”做实验：
用别人的大转子离心机：离心力可能超标，把样本撕碎！
用自己的小转子离心机：离心力不够，实验失败！
所以必须算RCF！公式：
离心力（RCF）= 0.00001118 × 转子半径（厘米） × 转速²
懒人技巧：
找转子上的半径（一般标在侧面）。
用离心机自带的“RCF/RPM换算按钮”，或手机计算器。

三.实操避坑指南
1. 选转速还是选离心力？
看文献要求：如果写的是“10000×g”，直接输RCF值。
看机器功能：老款离心机可能只能调转速，得自己算RCF。
2. 转子千万不能乱用！
每个转子有最大转速限制（标在铭牌上）。
大容量转子转速低，小转子转速高，混用会炸机！
3. 必须配平！
试管对称放置，重量差≤0.1克！否则轻则机器跳舞，重则转子解体。

四.不同实验用多大离心力？