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Kapitel 4
Die Geschwindigkeit ist die Ableitung des Weges nach der Zeit. Für die
Geschwindigkeit v wird daher der Differentialquotient dx/dt eingesetzt, die Gleichung
nach dx/x umgeformt und in folgenden Grenzen integriert:
2 n 2 f 2 d 2 {p p -p FI )
9 n
(4.7)
R 0 ist der Abstand des Partikels von der Rotationsachse beim Eintritt in das
Zentrifugalfeld zum Zeitpunkt t 0 . R ist der Radius der Zentrifugentrommel und t die
Verweildauer des Partikels im Zentrifugalfeld. Der Grenzfall R = R 0 tritt aufgrund des
Zylindereinsatzes (Rotor) nicht ein. Die Suspension wird beim Eintritt in die
Zentrifugentrommel von der Rotationsachse weg nach außen abgeführt. Die Integration
der Gleichung 4.7 führt zu:
InR- lnR 0
2 n 2 f 2 d 2 (p p -p F/ ) ^
9 n
(4.8)
Für eine (kumulative) Zentrifugation, mit der möglichst kleine Partikel abzuscheiden
sein sollen, läßt sich nach Umstellen der Gleichung 4.8 nach d der Sinn der Formel wie
folgt definieren: Alle Partikel mit einem Durchmesser größer als der berechnete Wert
d werden während der Verweildauer t des Partikels im Zentrifugalfeld die Strecke R 0
nach R zurücklegen, d.h. abgeschieden werden [179, 187]. Der Durchmesser wird
daher als Grenzdurchmesser d m definiert.
m
\
9, R
— In — n
2 R 0
n 2 Rf(p p -p F/ )
(4.9)
Die Zeit, die ein Partikel bei der verwendeten Zentrifuge im Zentrifugalfeld verbleibt,
hängt ab von der Länge der Zentrifugentrommel L und der Fließgeschwindigkeit v' der
zu trennenden Suspension. Weiterhin gilt für den Durchfluß durch Röhren, daß der
Volumenfluß pro Zeit (= Fließrate Q) das Produkt aus der Fließgeschwindigkeit und
dem Querschnittes A der Röhre ist. In Gleichung 4.9 eingesetzt ergibt dies: