沉降系数

粒子的沉降系数  s 用来表征其在沉降，尤其是离心沉降过程中的行为 ；被定义为一个微粒的沉降速度与致其沉降的加速度的比率。



沉降速度 （）也称为终端速度 。这是一个恒定值，因为它受到重力或离心力（超速离心机提供的数万倍 g 的加速度 ）由介质（通常是水 ）被作用于该粒子的运动的粘性阻力所抵消，故作匀速直线运动。所施加的加速度 (ms−2)可以是重力加速度 g， 更常见的是离心加速度  。在后一种情况下， 是转子的角速度 ，r 是粒子和转轴（ 半径 ）的距离。

粘性阻力由下式（斯托克斯定律）给出：6πηr0 v，其中η是介质的粘度，r0是颗粒的半径，v是粒子的速度。此规则仅适用于较大的球体。

离心力由以下公式给出：。这里，r是粒子和转轴（半径）的距离。。当二力（粘性力和离心力）平衡时，粒子以恒定速度运动，该速度称为终端速度。因此，终端速度由下式给出。



重新整理这个公式，我们得到了最终的公式：



沉降系数有一个特定的时间单位，这个单位是斯维德伯格(S)。一S被定义为精确地10 -13 秒 。本质上，由于离心力越大离子沉降越快，沉降系数是用离心施加的加速度大小平衡颗粒的沉降速率。这样所得到的值就不再依赖于加速度大小，而仅由颗粒的性质和它悬浮介质决定。在文献引用中，沉降系数通常是在水中的20℃时的值。

较大的颗粒沉降更快，具​​有较高的沉降系数（S值）。然而，沉降系数没有可加性。沉降率并不仅仅取决于粒子的质量或体积，当两个颗粒结合在一起难免造成表面积减少。因此，当单独计量，他们的和将与两者结合时的粒子S值不符。核糖体就是一个例子。核糖体是最经常通过它们的沉降系数进行分辨。例如，来自细菌的70S核糖体实际上是沉降系数为70S的，虽然它是由一个50S亚基和一个30S亚基所构成。

参见
 清除因子
 斯维德伯格
 沉降
 离心

外部链接
 Introduction to Cell Fractionation in the Cell Biology Laboratory Manual
 Analysis of sedimentation velocity data 
 An article on sedimentation velocities  on the Alliance Protein Laboratories website
 Modern Analytical Ultracentrifugation in Protein Science: A tutorial review

Category:实验室技术
Category:单元操作