
【化】 sedimentation velocity method
沉降速度法(Sedimentation Velocity Method)是一种通过测量颗粒在流体中自由沉降的速度来分析其粒径分布或特性的物理方法。该方法基于斯托克斯定律(Stokes' Law),适用于土壤学、地质学、环境工程及材料科学等领域。其核心原理是:在重力作用下,不同粒径的颗粒在黏性流体中的沉降速度与其粒径平方成正比。
汉英对照
合称“沉降速度法”即Sedimentation Velocity Method。
斯托克斯定律
颗粒沉降速度 ( v ) 由以下公式决定:
$$ v = frac{{2(rho_p - rho_f) g r}}{{9eta}} $$
其中:
该公式表明,沉降速度与粒径平方呈正比。
通过测量土壤颗粒在蒸馏水中的沉降速率,计算不同粒径(如黏粒、粉粒)的占比,用于土壤分类及工程性质评估。
在矿产加工、水泥生产中,用于监控原料或成品的粒度分布,确保工艺质量。
分析水体中悬浮颗粒物的沉降特性,评估沉积物迁移及污染扩散规律。
注:引用来源基于行业标准及经典教材,未提供无效链接以确保权威性。
沉降速度法是一种通过超离心技术分析溶液中大分子物理特性的实验方法,主要应用于医药、化工、能源和生物学领域。以下是其核心要点:
基本原理
在超速离心机产生的强离心力场中,大分子颗粒会沿离心方向沉降。通过观测沉降界面的移动速度,可计算出沉降系数(S)。该系数反映颗粒的浮力质量与摩擦系数之比,与分子量(M)、分子形状及溶液性质相关。
关键参数公式
沉降系数定义为沉降速度与离心力场的比率,公式为:
$$
S = frac{v}{omega r}
$$
其中,( v )为沉降速度,( omega )为角速度,( r )为离心半径。实际应用中需将实验值换算为标准条件(20℃纯水)的外插值( S^circ_{20,w} )。
核心应用
方法特点
传统方法适用于理想单组分体系,但对非理想体系或多组分需结合其他技术。分子形状会影响沉降系数,因此需配合其他表征手段综合分析。
该方法自20世纪40年代发展至今,仍是生物大分子(如蛋白质、核酸)研究的重要工具,尤其在疫苗研发和材料科学中具有不可替代性。
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