遠心分離機で使う単位【回転数(rpm)と遠心力(×g)】

遠心機の半径
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遠心分離機で使う単位【回転数(rpm)と遠心力(×g)】

 

遠心分離機の “rpm” と “×g” って違いは何ですか?

本記事は,このような「なぜ?どうして?」にお答えします.

 

こんにちは.

博士号を取得後,派遣社員として基礎研究に従事しているフールです.

遠心分離機には,2つの単位があります.

“rpm” と “×g ” です.

最近は,両方の設定が可能な遠心機が多いので,単位の換算をする機会が減りました.

それでも,時々,片方の設定しかできない遠心機を使うことがあります

そして,そういう時に限って,プロトコールには異なる単位が書かれているものです(笑).

だから, “rpm” と “×g ” の換算方法は,知っておいた方が良いですよ!

この記事では, “rpm” と “×g ” の違いと使い分け, “rpm” と “×g ” の換算方法についてまとめました.

本記事を読み終えると,遠心分離機の “rpm” と “×g ” で迷うことがなくなりますよ!

 

サマリー・ “rpm” は,回転数を意味します.

・ “×g ” は,遠心力を意味します.

・同じ回転数でも,ローターの半径によって “×g ” は変わります.

“rpm” は「回転数」

“rpm” は, “Revolution per minute” の略で,1分間当たりの回転数を意味します.

大文字でRPMと書いてある遠心機もありますが,ノートや論文等に書く場合は,小文字で書くのが普通です.

最高回転数

遠心分離機には最高回転数という概念が存在します.

これは,遠心機本体・ロータ・チューブの組合せで決まる値なので,絶対的な数値ではありません.

しかし,自身が使用するものに関しては,最高回転数を調べておいた方が良いでしょう!

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“×g ” は「遠心力」

×g ” は,遠心力を意味します.

正確には,相対遠心力(Relative Centrifugal force [RCF])のことであり,その単位が “×g ” です.

g” と書く場合もあります.

しかし,重さの “g” と混同すると面倒なので,私は, “×g ” が好きです!

相対遠心力とは?

×g ” は,相対遠心力を意味すると書きました.

では,この「相対」とはどういう意味でしょうか?

これは「地球の重力に対して何倍の力」かを表します

“10,000 ×g “ってどれくらい?

例えば, “10,000 ×g ” を考えてみましょう!

1 g の水に10,000 ×g が加わるということは,1 cm2 に10 kg の重力が加わることと同じです.

“100,000 ×g “ってどれくらい?

さらに, “1,000,000 ×g ” を考えてみましょう!

“1,000,000 ×g “は,超遠心機で発生できる遠心力です.

1 g の水に1,000,000 ×g が加わるということは,1 cm2 に1000 kg の重力が加わることになります.

軽乗用車の重さが,だいたい1000 kg前後ですよ.

いかがでしょうか?

遠心機のヤバさが分かったのではないでしょうか(笑).

“rpm” と “×g ” の換算方法

相対遠心力は,以下の式で算出できます.

 

RCF = 1.119 × r × (rpm/1000)2

r:ローターの半径

 

この式から分かることは,以下の2つです.

① 相対遠心力は,ローターの半径に比例して大きくなる.
② 相対遠心力は,回転数の2乗に比例して大きくなる.

暗算が得意な人は,すぐに計算できるでしょう.

でも,私は紙とペン(または計算機)が必要なので(笑),以下のサイトを使います.

RCF:遠心力(×g)の算出方法 | 遠心機・脱水機のメーカー 株式会社コクサン

ローターの半径

遠心機の半径

ローターの説明書に書かれていると思います.

数値は,それを参考にしてください!

ただ,ローターの半径には,3つの考え方があります.

① 最小半径:rmin
② 平均半径:rav
③ 最大半径:rmax

① 最小半径

回転軸からサンプルの液面までの距離

または

回転軸からチューブの最上端までの距離

② 平均半径

最大半径と最小半径の中間(チューブ中央)までの距離

③ 最大半径

回転軸からチューブの底部までの距離

最大遠心力とは,ある回転数で遠心した時に,ココにかかる遠心力です.)

回転数と遠心力の使い分け

基本的には,プロトコールや文献に書かれている単位に従います.

ただ,経験を積むと,回転数と遠心力を独自の判断基準で使い分ける人がいます.

私もそうです.

私の場合,細胞浮遊液を遠心するときは, “rpm” ではなく “×g ” で設定しています.

もっと勉強したい方へ

ベックマン・コールターのホームページがオススメです.

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最後までお付き合いいただきありがとうございました.

次回もよろしくお願いいたします.

2020年4月29日 フール