Die Probennahme
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gilt für die Reibungskraft das Stokessche Gesetz (Viskosität q, Geschwindigkeit v).
F R = 3ncfqv (4.4)
Gleichung 4.3 und 4.4 werden gleichgesetzt:
'j
a —d 3 n(p p -p F/ ) = 3rrc/qv
6
a ~d 2 (Pp-p F i)= W
(4.5)
R
F Z+
Gravitationsfeld
Zentrifugalfeld
Im Zentrifugalfeld wirken neben den
Kräften, die aufgrund des Gravitati
onsfeldes auftreten, die Zentrifugal
kraft F z und die ihr entgegenge
richtete Reibungs- und Auftriebs
kraft F' a und F' r . Die wirkenden
Kräfte für ein Gravitations- und ein
Zentrifugalfeld sind in Abb. 4.4
dargestellt. Die Kräfte des Zentrifu
galfeldes ähneln denen des Gravi
tationsfeldes. Für die beschriebene Zentrifuge wirken sie in einem Winkel von 90°. Die
Kräfte des Gravitationsfeldes sind bei den sehr hohen Drehzahlen der Zentrifuge im
Verhältnis zu denen des Zentrifugalfeldes um ein Vielfaches kleiner und können daher
vernachlässigt werden.
Abb. 4.4
Kräfte in einem Gravitations-
Zentrifugalfeld
und
Unter der Bedingung, daß das Partikel auch im Zentrifugalfeld schnell eine konstante
Geschwindigkeit annimmt, gilt weiterhin die Gleichung 4.5. Für die Beschleunigung
wird die Formel zur Berechnung der Zentrifugalbeschleunigung eingesetzt. Diese ist
das Produkt aus dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit co und dem Abstand x des
Partikels von der Rotationsachse. Die Winkelgeschwindigkeit ist das zweifache
Produkt aus der Frequenz (Umdrehungszahl f) und der Zahl rr. Gleichung 4.5
entsprechend umgeformt wird somit zu:
co 2 x-^-d 2 (p p -p F/ ) = qv ; ü) = 2ttf
18
- n 2 f 2 x|d 2 (p p -p F/ ) = nv
(4.6)