实验室中经常使用的离心机离心原理

　　要把悬浮在液体中的微粒与液体分离开来，最简单的方法是将液体静置一段时间，利用重力的作用，使较重的微粒下沉，较轻的微粒上浮。如以v表示微粒的体积，ρ表示微粒的密度，σ表示液体的密度，g表示重力加速度，则使微粒下沉的力F为

　　F=重力-浮力=ρvg-σvg

　　当ρ>σ时,F向下，微粒下沉。

　　当ρ<σ时，F向上，微粒上浮。

　　当微粒非常小，而且ρ与σ很接近的情况下，微粒下沉或上浮需要很长的时间，因此很难实现分离。为了使液体中的微粒能在较短的时间内分离开来，在实验室中经常使用离心机。

　　1-2-1离心原理

　　溶液中的颗粒在惯性系统中绕一轴做圆周运动时，具有一定的向心加速度，同时受向心力的作用，与向心力相平衡存在着离心力，这个离心力是非惯性系统中的力。非惯性系统中的离心力可以形成离心力场，它的性质和重力场的性质相同。在重力场中微粒所受的向心力F为

　　F=ma=mRw=ρvRw(1-1)

　　式中：ρ——微粒的密度

　　v——微粒的体积

　　R——微粒作圆周运动的半径

　　W——微粒的角加速度

　　微粒所受的离心力与向心力大小相等，方向相反，因此离心力的大小也可以用公式(1-1)表示。

　　由公式(1-1)可知：在离心机中溶液里的微粒所处位置不同即R不同，所受的离心力和阻力也不相同，不同位置的微粒将以不同的速率向远离轴心方向运动。维持微粒远离轴心运动的离心力就是一种人造的重力，这种力的大小与微粒的质量、旋转半径以及旋转的角加速度有关。不同种类不同质量的物质最终会按照他们密度的顺序排列，这便是离心不同物质的原理，离心机也是基于这个原理工作的。