Warum g-Kraft statt Drehzahl?
Laborprotokolle geben die Zentrifugation idealerweise als relative Zentrifugalkraft an, kurz RCF, gemessen als Vielfaches der Erdbeschleunigung g. Die Drehzahl allein reicht nicht, denn dieselbe Zahl an Umdrehungen erzeugt in einem großen Rotor eine viel stärkere Kraft als in einem kleinen. Nur die g-Kraft macht Ergebnisse zwischen verschiedenen Geräten vergleichbar.
Die Zentrifugalbeschleunigung wächst linear mit dem Radius und mit dem Quadrat der Drehzahl. Eine Verdopplung der Drehzahl vervierfacht also die g-Kraft. Teilt man die Beschleunigung durch die Normfallbeschleunigung von 9,80665 Metern pro Quadratsekunde, ergibt sich die bekannte Faustformel mit dem Faktor von rund 1,118 mal zehn hoch minus fünf.
Der Rechner rechnet in beide Richtungen und gibt zusätzlich Umfangsgeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit an. Das Feld für einen zweiten Radius ist nützlich, wenn ein Protokoll für eine andere Zentrifuge geschrieben wurde und Sie wissen möchten, welche Drehzahl Ihr Rotor für dieselbe g-Kraft benötigt.
Den richtigen Radius wählen
Maßgeblich ist meist der maximale Radius, also der Abstand von der Drehachse bis zum Boden des Gefäßes in Arbeitsstellung. Bei Ausschwingrotoren ist das die waagerecht ausgeschwenkte Position. Hersteller nennen in den Rotorunterlagen oft drei Werte: minimalen, mittleren und maximalen Radius. Für die Angabe im Protokoll ist der maximale Radius der übliche Bezug.
Die Sedimentation hängt nicht nur von der g-Kraft, sondern auch von der Zeit und der Temperatur ab. Wer Bedingungen zwischen Geräten überträgt, sollte deshalb Laufzeit und Temperatur gleich lassen. Für genaue Übertragungen zwischen Rotoren mit sehr unterschiedlicher Geometrie verwenden Fachleute zusätzlich den k-Faktor, der die Weglänge im Gefäß berücksichtigt.
Überschreiten Sie nie die zulässige Höchstdrehzahl des Rotors und der Gefäße, auch wenn die Rechnung eine höhere Drehzahl ergibt. Beladen Sie Zentrifugen immer symmetrisch mit gleich schweren Gefäßen. Bei Unwucht entstehen große Kräfte, die Gerät und Umgebung gefährden.
Die Umrechnung zwischen Drehzahl und Bahngeschwindigkeit allgemein zeigt der Drehzahl-Geschwindigkeit-Rechner, die passende Drehzahl beim Bohren der Bohrer-Drehzahl-Rechner. Für die Vorbereitung der Proben hilft der Verdünnungsreihe-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Sicher zentrifugieren.
- Radius: Maximal nehmen.
- Balance: Symmetrisch beladen.
- Grenze: Höchstdrehzahl beachten.
- Protokoll: In × g angeben.
Weitere Rechner: Mathe & Formeln
Häufige Fragen
Wie rechne ich U/min in × g um?
RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × Radius in cm × Drehzahl im Quadrat.
Wie viel g sind 13.000 U/min?
Bei einer Mikrozentrifuge mit 8 cm Radius etwa 15.100 × g.
Welcher Radius ist gemeint?
Meist der maximale Radius bis zum Gefäßboden, den der Hersteller für den Rotor angibt.
Was ist der Unterschied zwischen RPM und RCF?
RPM ist die Drehzahl, RCF die wirkende Beschleunigung als Vielfaches von g.
Wo finde ich den Rotorradius?
In der Bedienungsanleitung oder auf dem Rotor, meist als maximaler Radius angegeben.
- RCF berechnen
- g-Kraft Zentrifuge
- rpm in g umrechnen
- U/min in RCF
- Zentrifuge Drehzahl berechnen
- relative Zentrifugalkraft
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