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.
ちなみに,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.
でも,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!
“×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.
遠心機のヤバさが分かったのではないでしょうか.
“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.
ローターの半径
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.
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