Công cụ tính RCF máy ly tâm là gì?
Công cụ này chuyển đổi tốc độ quay của máy ly tâm (RPM, số vòng quay mỗi phút) thành Lực Ly Tâm Tương Đối (RCF), hay còn gọi là lực g. RCF là cách chuẩn hóa mà các quy trình thí nghiệm dùng để quy định điều kiện ly tâm, bởi vì nó tính đến bán kính rotor — hai máy ly tâm cài cùng một mức RPM vẫn có thể tạo ra lực rất khác nhau nếu rotor của chúng có kích thước khác nhau. Việc ghi nhận RCF thay vì RPM giúp kết quả thí nghiệm có thể tái lập được trên nhiều thiết bị khác nhau.
Cách sử dụng
Nhập tốc độ quay tính bằng RPM và bán kính rotor tính bằng milimét (đo từ tâm trục rotor đến đáy ống nghiệm hoặc mẫu). Công cụ sẽ tự động đổi bán kính sang centimét và trả về giá trị RCF theo bội số của gia tốc trọng trường Trái Đất (× g).
Giải thích công thức
Mối quan hệ được biểu diễn bằng công thức
$$\text{RCF} = 1.118 \times 10^{-5} \times r \times \text{RPM}^{2}$$trong đó r là bán kính quay tính bằng centimét. Hằng số \(1.118 \times 10^{-5}\) đã gộp sẵn các hệ số chuyển đổi từ vận tốc góc và gia tốc trọng trường. Vì RPM được bình phương nên khi tăng gấp đôi tốc độ, lực sẽ tăng gấp bốn lần, trong khi RCF chỉ tỷ lệ tuyến tính với bán kính.
Ví dụ minh họa
Một máy vi ly tâm quay ở 10.000 RPM với bán kính rotor 80 mm (8 cm):
$$\text{RCF} = 1.118 \times 10^{-5} \times 8 \times 10{,}000^{2} = 1.118 \times 10^{-5} \times 8 \times 100{,}000{,}000 = 8{,}944 \times g$$Như vậy, mẫu chịu một lực gấp khoảng 8.944 lần lực trọng trường.
Câu hỏi thường gặp
Nên đo bán kính từ tâm hay từ đầu ống nghiệm? Hãy dùng bán kính lớn nhất — tính từ trục quay đến điểm xa nhất của mẫu (đáy ống nghiệm) — để xác định lực cực đại mà mẫu phải chịu.
Tại sao phải đổi mm sang cm? Hằng số kinh điển \(1.118 \times 10^{-5}\) được định nghĩa cho bán kính tính bằng centimét, nên công cụ này sẽ chia giá trị milimét bạn nhập cho 10.
Tôi có thể tính ngược từ RCF ra RPM không? Hoàn toàn được — chỉ cần biến đổi công thức thành \(\text{RPM} = \sqrt{\dfrac{\text{RCF}}{1.118 \times 10^{-5} \times r}}\).
