沉降係數

粒子的沉降係數 s 用來表徵其在沉降 ， 尤其是離心沉降過程中的行爲 ； 被定義爲一個微粒的沉降速度與致其沉降的加速度的比率 。 沉降速度  也稱爲終端速度 。 這是一個恆定值 ， 因爲它受到重力或離心力 （ 超速離心機提供的數萬倍 g 的加速度 ） 由介質 （ 通常是水 ） 被作用於該粒子的運動的粘性阻力所抵消 ， 故作勻速直線運動 。 所施加的加速度 ( ms −2 ) 可以是重力加速度 g ， 更常見的是離心加速度 。 在後一種情況下 ， 是轉子的角速度 ， r 是粒子和轉軸 （ 半徑 ） 的距離 。 粘性阻力由下式 （ 斯托克斯定律 ） 給出 ： 6πηr0 v ， 其中η是介質的粘度 ， r0是顆粒的半徑 ， v是粒子的速度 。 此規則僅適用於較大的球體 。 離心力由以下公式給出 ： 。 這裏 ， r是粒子和轉軸 （ 半徑 ） 的距離 。 。 當二力 （ 粘性力和離心力 ） 平衡時 ， 粒子以恆定速度運動 ， 該速度稱爲終端速度 。 因此 ， 終端速度由下式給出 。 重新整理這個公式 ， 我們得到了最終的公式 ： 沉降係數有一個特定的時間單位 ， 這個單位是斯維德伯格 ( S ) 。 一S被定義爲精確地10 -13 秒 。 本質上 ， 由於離心力越大離子沉降越快 ， 沉降係數是用離心施加的加速度大小平衡顆粒的沉降速率 。 這樣所得到的值就不再依賴於加速度大小 ， 而僅由顆粒的性質和它懸浮介質決定 。 在文獻引用中 ， 沉降係數通常是在水中的20 ℃ 時的值 。 較大的顆粒沉降更快 ， 具 有較高的沉降係數 （ S值 ） 。 然而 ， 沉降係數沒有可加性 。 沉降率並不僅僅取決於粒子的質量或體積 ， 當兩個顆粒結合在一起難免造成表面積減少 。 因此 ， 當單獨計量 ， 他們的和將與兩者結合時的粒子S值不符 。 核糖體就是一個例子 。 核糖體是最經常通過它們的沉降係數進行分辨 。 例如 ， 來自細菌的70S核糖體實際上是沉降係數爲70S的 ， 雖然它是由一個50S亞基和一個30S亞基所構成 。